Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "Een onderzoek naar de modulerende invloed van de dopaminerge middenhersenen op cognitieve controle en motivatie bij menselijk gedrag" "Nico Böhler" "Vakgroep Experimentele Psychologie" "Het onderhavige project onderzoekt de complexe rol van het dopaminerge systeem in cognitieve controle en motivatie. Wij zullen beloning-gemoduleerde taken aanwenden en zullen verschillende neuroimaging technieken combineren (functional magnetic resonance imaging en electroencephalography) om de interactie tussen corticale en subcortical hersenengebieden tijdens de gedragsmodulaties en aanpassingen in menselijke deelnemers te onderzoeken." "Het belang van witte hersenstof voor de controle van beweging." "Jolien Gooijers" "Onderzoeksgroep Bewegingscontrole & Neuroplasticiteit" "In bijna alle dagelijkse activiteiten is een perfecte controle van onze bewegingen vereist. Tijdens dergelijke bewegingen is een efficiënte samenwerking (d.w.z. communicatie) tussen hersengebieden van cruciaal belang. Deze neurale communicatie wordt tot stand gebracht via banen van witte stof. Gebaseerd op cross-sectionele studies, weten we nu dat individuele variatie in de structuur van de witte stof voorspellend is voor motorisch gedrag. Bovendien is er groeiend bewijs voor plasticiteit van witte stof na het aanleren van motorische vaardigheden. Het blijft echter bijzonder onduidelijk welke componenten van witte stof in het bijzonder motorische controle aandrijven. Gezien het belang van witte stof voor het normaal functioneren van de hersenen, en bij uitbreiding van het menselijk bewegen, is het niet onverwachts dat aantasting van de witte hersenstof door traumatisch letsel verwoestende gevolgen kan hebben. Het blijkt inderdaad dat schade aan de witte stofbanen na een traumatisch hersenletsel vaak wordt geassocieerd met (aanhoudende) motorische disfunctie. Echter, gezien de tegenstrijdige bevindingen in de bestaande literatuur blijft het onduidelijk welke elementen van witte stof in het bijzonder worden beïnvloed, en hoe deze bijdragen aan motorische (dys)functie. Daarom wil ik een significante bijdrage leveren aan een beter begrip van het belang van witte stof microstructuur in hersenfunctie en gedrag." "Sneller Leren: een Multimodaal Onderzoek naar de Neurale Grondslag van de Versnelde Consolidatie van Motorische Geheugen" "Genevieve Albouy" "Departement Bewegingswetenschappen, Onderzoeksgroep Bewegingscontrole & Neuroplasticiteit" "Het doel van dit onderzoeksprogramma is het gebruik van hypermoderne multimodale neuroimaging-benaderingen (Magnetic Resonance Imaging en Electroencephalography) in combinatie met niet-invasieve hersenstimulatie en een unieke manipulatie van een gevestigd motorisch leerparadigma om de gedrags- en neurale correlaten van schema-gemedieerde motorgeheugeconsolidatie bij jonge gezonde volwassenen te beoordelen." "Kwantificering van veroudering gerelateerde cognitieve achteruitgang en milde cognitieve stoornissen" "Marc Van Hulle" "Laboratorium voor Neuro- en Psychofysiologie" "University of Ljubljana, located in a low R&I performing country, will partner with two internationally-leading organisations, the Medical University of Graz and KU Leuven, to expand the support and coordination capacity for national and European research in ageing-related decrease in brain functions leading to dementia. By 2025 more than 25% of European population will be over 60 years old, with people over 80 increasing most rapidly. Cognitive function declines with ageing, but unpredictably, remaining practically stable over time or progress rapidly to dementia, when a person loses the ability to live independently and enjoy a reasonable quality of life. Detection of the transition from a pattern of normal, ageing-related decline to a state associated with the beginning of mild cognitive impairment is crucial for providing long term effective medical support and a better quality of life to ageing people. Several advanced brain imaging methods are used to detect mild cognitive impairment. As no single method is optimal for the early detection, there is an urgent need for further improvement/refinement of these methods. Through this proposed project we will transfer current state-of the art methods in brain imaging, including magnetic resonance imaging, electroencephalography and positron emission tomography, from the two internationally-leading organisations to Ljubljana. This will be achieved by mentored training of early stage researchers and other researchers through workshops, summer schools, short-term on-site training and expert visits. With the two internationally-leading organisations, we will prepare joint collaborative grant proposals and PhD projects during the life time of the Twinning project. These will enable further development of advanced brain imaging methods to study cognitive decline at the University of Ljubljana and sustain the newly formed research and technology network for the foreseeable future." "Publiek-private samenwerking om de deliriumzorg in ziekenhuizen te revolutioneren" "Koen Milisen" "Academisch Centrum voor Verpleeg- en Vroedkunde" "Prolira, a high-tech SME, has formed a consortium with European academic hospitals (in NL, B, G) and with Key Opinion Leaders who together are revolutionizing delirium care. This is necessary as delirium has severe consequences for patients (death, dementia, slower recovery), hospitals (organizational, time, costs), and society (costs ≈€173 billion).Every year, at least 3 million Europeans are affected by acute brain failure (delirium), especially hospitalized elderly and patients in ICU. And, the size of this problem will grow with our aging society. Delirium is an acute failure of the brain. Each day of delirium increases the risk of dementia or dying.Prolira has created a new vital sign monitor based on portable electroencephalography (EEG) technology: DeltaScan. Nurses can use it during bedside checks to scan brain activity for delirium. This simple step is as important as measuring blood pressure. Currently, nurses are only equipped with subjective checklists to detect delirium, leaving the majority of cases undetected, and untreated. With DeltaScan, delirium is detected more often and earlier, benefiting patients, hospitals, and society.Our medical consortium partners wish to implement DeltaScan into routine care, evaluating the effects and capturing the benefits. It is priceless to get financial support for this clinical testing, which is an absolute requirement for market acceptance. It is a straight road to becoming the Gold Standard in delirium detection and being included in clinical guidelines.EU H2020 FTI funding will allow us to quantify the concrete benefits of improved delirium care, allowing us access to the marketplace and allowing us to benefit society as soon as possible. As well, this funding will allow our international consortium to be well organized and ready for full-scale scale market launch. Prolira will grow substantially in the years directly after the project, creating meaningful jobs for hundreds of EU citizens." "Gedistribueerde draadloze EEG-sensorpatches voor auditieve aandachtsdecodering in hoortechnologie" "Alexander Bertrand" "Dynamische Systemen, Signaalverwerking en Gegevensanalyse (STADIUS)" "Over 400 million people worldwide suffer from disabling hearing loss. While the majority can be helped with a hearing aid, users still experience major difficulties in situations where multiple people talk simultaneously, leading to social isolation. Although algorithms exist to extract a single speaker from such a speech mixture, the current bottleneck is that a hearing aid does not know which of these speakers the user aims to attend.Recent research has shown that this auditory attention can be decoded from the brain via electroencephalography (EEG). However, a practical realization in hearing aids is hindered by current EEG form factors: headsets are too bulky, while miniaturized sensors lack a wide scalp coverage. Furthermore, conventional EEG requires applying a gel on the skin, which dries out over time.To address these issues, we propose a novel modular approach using 4 wireless EEG sensor patches strategically positioned on hairless scalp locations. This offers several advantages, such as (1) increased scalp coverage for improved decoding accuracy while maintaining comfort and discreteness due to a far-driven miniaturization and absence of wires; (2) the use of dry adhesive patches with skin-conforming microneedle electrodes for high-quality EEG recording without gel; (3) efficient algorithms that process signals and exchange compressed data wirelessly over short distances with minimal energy usage, thereby maximizing battery life.In this project we will develop an operational prototype of this system drawing from our recent ERC-originated innovations, and validate it on hearing-impaired subjects." "De hersenstam en zijn interactie met de basale ganglia in de ziekte van Parkinson: inzichten vanwege het combineren van invasieve en niet-invasieve menselijke neurofysiologie" "Marc Van Hulle" "Laboratorium voor Neuro- en Psychofysiologie" "Diepe breinstimulatie (DBS) wordt routinematig gebruikt om de symptomen van de ziekte van Parkinson (PD) te verlichten wanneer medicatie ontoereikend is. Doch, ondanks jaren van klinische praktijk blijft het achterliggend fysiologisch mechanisme onduidelijk. Onderzoek is vooral gericht op het cortico-basale ganglia model, maar dit is onvolledig gebleken. Minder onderzocht is de rol van de hersenstamkernen die verbonden zijn met de basale ganglia omdat ze moeilijk in vivo te bestuderen zijn ondanks hun betrokkenheid bij loopstoornissen zoals freezing-of-gait. Met de komst van geavanceerde neuro imaging technieken om hersenstamactivatie te registeren en de chronische, draadloze DBS-registraties, staan we op een keerpunt in het begrijpen van de functie van de hersenstam. Ik zal deze technologische ontwikkelingen benutten om twee onderzoeksvragen te beantwoorden. Ten eerste, wat is de rol van de verbinding van de hersenstam met de basale ganglia tijdens de pathologische oscillaties in PD? Ten tweede, wat zijn de pathofysiologische veranderingen geassocieerd met hersenstam degeneratie? Om de eerste vraag te beantwoorden zal ik de functionele koppeling tussen de basale ganglia en de hersenstam onderzoeken met behulp van cognitieve paradigma's waarvan bekend is dat ze hersenstamactiviteit opwekken. Voor de tweede vraag zal ik onderzoeken hoe de neurofysiologische markers van de interactie tussen de basale ganglia en de hersenstam evolueren tijdens de progressie van de PD pathologie." "De impact van perioperatieve neurovasculaire koppeling op neurologische uitkomst in kinderen met congenitale hartafwijkingen." "Katrien Jansen" "Locomotorische en Neurologische Aandoeningen" "Kinderen met een congenitale hartafwijking lopen een verhoogd risico op een vertraagde neurologische ontwikkeling. De oorzaak hiervan blijkt multifactorieel, gezien zowel prenatale als perioperatieve factoren een invloed lijken te hebben op de uitkomst. Met dit doctoraatsproject trachten we de perinatale en perioperatieve risicofactoren in kaart te brengen bij kinderen met diverse congenitale hartafwijkingen, om zo een risicomodel te creëren en een basis te leggen voor gestandaardiseerde ontwikkelingsopvolging in deze patiëntengroep. De metingen gebeuren op 3 verschillende niveaus. DEEL 1: Ccerebrale autoregulatie en neurovasculaire koppeling Cerebrale autoregulatie (CAR) is de intrinsieke manier waarop de hersenen hun eigen bloedvoorziening stabiel houden, ongeacht veranderingen in de perfusiedruk. Neurovasculaire koppeling (NVC) is het fenomeen waarbij op lokaal niveau de bloedvoorziening toeneemt als gevolg van een toegenomen hersenactiviteit in dat gebied. Op verschillende tijdstippen in de perioperatieve fase, zullen deze regulatiemechanismen ingeschat worden op basis van Elektro-encefalografie (EEG) en Nabij-infrarood spectroscopie (NIRS), aangevuld met hemodynamische parameters. DEEL 2: celvrij-DNA (cfDNA) extractie. Niet-invasieve meting van neuronale schade is mogelijk door extractie van cfDNA. Door seriële meting van neuronaal cfDNA in de perioperatieve fase, kan er theoretisch nagegaan worden of er neuronale schade opgetreden is, en op welk tijdstip dit mogelijks gebeurde. DEEL 3: Bepaling van de prognose en uitkomst. De bovenstaande risicofactoren zullen, aangevuld met demografische factoren en toegediende medicatie, gecombineerd worden in een Artificial Intelligence-gestuurd model dat een risicoschaal voor neurologische ontwikkeling zal opstellen. Dit zal gecorreleerd worden met outcome op basis van structurele beeldvorming (echografie en MRI) en een klinisch ontwikkelingsonderzoek op de leeftijd van 9 en 24 maanden (Bayley Scales of Infant Development-III)." "Signaalverwerkingsalgoritmen voor aandachtsdecodering van breinresponses op natuurlijke stimuli in brein-computer interfaces" "Alexander Bertrand" "Dynamische Systemen, Signaalverwerking en Gegevensanalyse (STADIUS), Onderzoeksgroep Experimentele Oto-rino-laryngologie" "Brein-computer interfaces (BCI) laten het menselijk brein toe te interageren met machines, wat de deur opent naar toepassingen met hoge impact. De meeste BCI paradigma’s vereisen echter dat de gebruiker zich concentreert op kunstmatige en herhaalde stimuli, wat vermoeidheid veroorzaakt en interfereert met natuurlijk gedrag. Deze onnatuurlijke interactie verhindert wijdverspreid BCI gebruik in dagelijkse situaties, los van een aantal niche klinische toepassingen.In dit project hebben we ‘passieve’ elektroencefalografie (EEG)-gebaseerde BCI’s voor ogen die de aandacht van de gebruiker naar natuurlijke audio-visuele stimuli tracken, wat een eenvoudige integratie in dagelijkse activiteiten toelaat. Deze shift brengt verschillende signaalverwerkingsuitdagingen met zich mee, zoals (1) de lage signaal-ruisverhouding, (2) de sterke gebruikersafhankelijkheid van de neurale responses op natuurlijke spraak of beeldmateriaal en (3) de multimodale integratie van audio-visuele stimuli. We pakken deze uitdagingen aan door algoritmes te ontwerpen die ongesuperviseerd zijn (en dus een specifieke trainingssessie voor elke gebruiker vermijden) en die extra informatie zoals de stimuli en data van andere gebruikers kunnen exploiteren.We ontwerpen algoritmes voor algemene EEG-gebaseerde BCI’s met natuurlijke stimuli, maar voorzien specifiek doorbraken in 3 piloottoepassingen: (1) neuro-gestuurde hoorapparaten, (2) neuro-pedagogie en (3) objectieve gehoorscreening in een dagelijkse omgeving." "De invloed van asymmetrisch gehoorverliess op hemispherische specialisatie in kinderen en jongvolwassenen met prelinguaal unilateraal ernstig gehoorverlies: implicaties voor taal en musicale vaardigheden en de rol van cochleaire implantaten." "Karen Gordon, Jan Wouters" "Onderzoeksgroep Experimentele Oto-rino-laryngologie" "Het doel van dit project is te onderzoeken of er verschillen zijn in ontwikkeling van de auditieve cortex voor kinderen met doofheid van het linker- ten opzichte van het rechteroor, en hoe dit tot uiting komt in luistervaardigheden in het dagelijks leven. Bovendien willen we onderzoeken of vroege interventie met een cochleair implantaat deze corticale veranderingen kan voorkomen, uiteindelijk leidend tot een normale hemisferische specialisatie en betere gehoorresultaten bij kinderen met asymmetrisch gehoorverlies. Om dit te bereiken, zal dit project focussen op kinderen met ernstige doofheid aan één oor, gecombineerd met een normaal gehoor tot matig gehoorverlies in het andere oor; één groep zal hierbij een cochlear implantaat gebruiken, terwijl de andere groep geen significante input krijgt in het dove oor. Tijdens het eerste en tweede doel van het project, onderzoeken we de effecten van eenzijdige doofheid en geassocieerde aural preference op de corticale hemisferische specialisatie voor non-spraak en spraak-achtige stimuli. Het eerste doel omvat de analyse van elektrofysiologische reacties van de auditieve cortex op 1Hz short-onset responses, waarvan bekend is dat ze lateraliseren naar de rechter auditieve cortex bij individu's met een normaal gehoor. Het voorgestelde tweede doel van het project zal effecten op de verwachte corticale hemisferische specialisatie beoordelen voor 4Hz en 20Hz amplitude gemoduleerde stimuli, welke geassocieerd worden het respectievelijk syllabische en fonemische tempo van spraak. Ten slotte zullen er in het derde doel toegepast uitgevoerd worden om te onderzoeken hoe deze corticale veranderingen worden weerspiegeld in luistervaardigheden in het dagelijks leven, zoals deze nodig voor taal en musicale vaardigheden."