Onderzoek in stripvorm: brein onder stroom

Op het puntje van haar stoel gezeten, vertelt Elles Raaijmakers enthousiast over Santiago Ramón y Cajal – “misschien wel het mooiste verhaal uit de geschiedenis van de neurobiologie” – die van een vreemde eend in de bijt ‘de vader van de neurowetenschap’ werd. Om duidelijk te maken waaróm Raaijmakers onderzoek deed naar elektrische stromen en hersencellen, dook ze in de geschiedenis van het breinonderzoek en kwam tal van herkenbare verhalen tegen. Wat haar vooral goed deed, was dat ze zag dat het bij de grote namen in het veld ook niet allemaal was komen aanwaaien.

“Het lijkt soms alsof zij een briljante ingeving hadden, wat experimenteerden en direct met een vernieuwende theorie kwamen, maar niets is minder waar. Ik kwam lange trajecten tegen met worstelingen, zoals bij Andrew Huxley en Alan Hodgkin, die voor hun beschrijving van het actiepotentiaal uiteindelijk de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde ontvingen. Dat is dus ooit begonnen met jaren aanmodderen, ontdekkingen die ze niet konden verklaren en collega’s in het veld die hun out-of-the-box ideeën niet begrepen. Toch zijn ze ervoor gegaan en is het hun uiteindelijk gelukt. En dat gaf mij hoop. Niet iedereen die worstelt, hoeft af te haken, een boodschap die ik graag aan medestudenten meegeef in plaats van het onder tafel te schuiven.”

Controle

Want ook Raaijmakers’ promotietraject verliep op z’n zachtst gezegd niet soepel. “Als net-afgestudeerde stort je je meestal vol enthousiasme op je project, alles lijkt mogelijk. Maar gaandeweg kom je erachter dat wat je promotor ‘laaghangend fruit’ noemt, in de praktijk vaak een stuk complexer ligt. De focus ligt wel erg sterk op succes en presteren. Je bent afhankelijk van mensen om je heen, en komt soms ongemerkt in een flow terecht waar je als je om je heen kijkt helemaal niet achter staat. Ik had het gevoel dat ik de controle over mijn onderzoek kwijt was. Een nieuw begeleidingsteam gaf mij de ruimte om de regie weer terug te pakken, waardoor ik nu met recht kan zeggen dat dit míjn proefschrift is.”

Uitlaatklep

Om haar struggles een plek te geven, vond Raaijmakers een uitlaatklep in het striptekenen. Als sinds haar middelbareschooltijd is ze bezig met potlood en papier, ook voor Cursor verzorgde ze jarenlang een wekelijkse strip. Tijdens de lange treinreizen - een deel van haar experimenten voerde ze uit aan de Universiteit van Amsterdam, haar project was een samenwerking tussen beide universiteiten - tekende ze haar frustraties én inspiraties van zich af. Maar gaandeweg werden haar doodles steeds meer een hulp bij de vraag waarom ze de experimenten deed die ze deed.

“Al vrij vroeg in mijn promotietraject diende zich een mogelijkheid aan om het onderwijsteam te versterken. Ik heb die kans met beide handen aangepakt, van de combinatie onderzoek en onderwijs gaat mijn hart sneller kloppen. Ik heb een aantal jaar vakondersteunend onderwijs gegeven, en pas dan kom je erachter hoe belangrijk het is om kennis goed over te dragen. Ik merkte dat het ‘waarom’ van onderzoek vaak onderbelicht blijft, terwijl dat het juist dichter bij mensen kan brengen. Om in de woorden van Ionica Smeets (hoogleraar Science Communication and Society aan de Universiteit Leiden en bekend door haar populair-wetenschappelijke colomns, red.) te spreken, van wie ik groot fan ben: wetenschapscommunicatie is nog te vaak een monoloog, we moeten meer met elkaar in gesprek gaan.”

Stripboek

Raaijmakers besloot haar traditionele ‘lekensamenvatting’ in stripvorm te gieten, en als een los boekje aan haar publiek te overhandigen. Door een kijkje te geven in de geschiedenis van de neurowetenschap -  mét de bijbehorende mislukkingen – hoopt ze de context te verduidelijken van het kleine radertje waaraan ze zelf heeft gewerkt. Wat gebeurt er precies in een enkele hersencel tijdens breinstimulatie? We leren via haar strip dat dat al in de tijd van de Romeinen werd toegepast: zij legden een sidderrog tegen het hoofd van patiënten met zware hoofdpijn. De stroomstoten die de vis uitdeelde, zouden de pijn verlichten. “Er bestaan veel mythes rondom breinstimulatie, en ja, ook Frankenstein kom je in mijn verhaal tegen”, lacht Raaijmakers.

Duwtje

Maar met een ingenieuze techniek kon zij onder de microscoop zien wat er daadwerkelijk met een neuron gebeurt wanneer je er een elektrisch veld overheen zet. In hippocampus-neuronen, die door hun lange uitlopers heel geschikt zijn voor metingen, zag Raaijmakers dat een zwak elektrisch veld nieuwe stroompjes kon opwekken. Met behulp van een speciale fluorescente verf werd vrijkomend calcium gemeten, dat allerlei leer- en groeiprocessen in gang zet. “We geven neuronen eigenlijk een duwtje in de goede richting, naar hun kantelpunt en ik heb daardoor kunnen laten zien dat zelfs een miniem elektrisch veld al van invloed kan zijn.”

Ze hoopt ooit werkzaam te zijn in het grensvlak tussen neuronen, chips en techniek, om mee te denken aan innovatieve brain-on-chip technologie en neuromorphic devices. Maar eerst mag ze trots zijn op haar eerste ‘wetenschappelijke kindje’, incluis een bijzonder lekenboekje. “In die zin was Cajal een goede inspiratiebron. Hij was altijd met visuals bezig, en wilde eigenlijk een heel andere richting dan de geneeskunde op. Maar toen kwam de microscoop, en was hij de enige die de microscoopbeelden kon overzetten naar gedetailleerde tekeningen. Hij vond uiteindelijk een manier om zichzelf te blijven in het competitieve veld. Een vreemde eend kan ook zijn voordelen hebben.”

Bron: Cursor