Oscillatory Modulation of Neural Communication

dinsdag 2 juli 2024, 16:30

Oscillaties zijn een onmiskenbaar onderdeel van de signalen die ons hersenweefsel genereren, maar of ze een oorzakelijke en functionele bijdrage leveren aan hersenprocessen blijft onduidelijk. In dit proefschrift bestuderen we hoe oscillaties de gevoeligheid van hersenweefsel voor nieuwe informatie en de communicatie tussen hersencircuits beïnvloeden.
We identificeren aan de hand van computermodellen hoe oscillaties ontstaan in verschillende soorten hersencircuits. We bestuderen vervolgens welke invloed deze oscillaties hebben op hersencellen. We vinden dat cellen sterker reageren op input wanneer deze oscilleert, doordat de activiteit in verschillende delen van de cel elkaar versterkt. We laten iets soortgelijks zien voor een netwerk van circuits: circuits communiceren beter of slechter afhankelijk van de interacties tussen hun oscillaties en kunnen zo de informatieoverdracht tussen hersengebieden reguleren.
Kunnen we oscillaties ook gebruiken om communicatie in mensenhersenen te bestuderen? We gebruiken hiervoor metingen in de hersenen van epilepsiepatiënten, die voor hun behandeling electroden geïmplanteerd krijgen. We ontwikkelen een verbeterde methode om directe functionele verbindingen te onderscheiden van ruis. Ook laten we zien dat het mogelijk is om de processen die leiden tot een beslissing van de proefpersoon te identificeren. Zo kunnen we het ontstaan van de beslissing volgen van het ene naar het andere hersengebied.

Marije Joanne ter Wal behaalde in 2006 cum laude haar vwo-diploma bij het Montessori College in Nijmegen. Ze ging daarna studeren bij de Universiteit Utrecht, waar ze een cum laude Bachelor of Science in Biologie behaalde in 2010 en een cum laude Bachelor of Science Natuurkunde en Astronomie in 2011. Ze zette haar studie voort bij de Radboud Universiteit in Nijmegen met een Master of Science programma in Natural Sciences, specialisatie Biofysica. Ze rondde de studie in 2013 cum laude af met een scriptie getiteld: ‘Modelling communication in the brain: synchrony and phase in cortical circuits and their effect on information transfer’ aan de Radboud Universiteit onder supervisie van prof. dr. Paul Tiesinga en een scriptie getiteld ‘Fitting Integrate-and-Fire models to neurons in entorhinal cortex’ bij de University of Edinburgh, Schotland, onder begeleiding van prof. dr. Mark van Rossum.