CogLinks: Nieuw Hersenenmodel Baanbrekend voor Algoritmische Psychiatrie

Onderzoekers van de Universiteit van Tufts hebben, in samenwerking met collega's van de Ruhr-Universität Bochum in Duitsland, een baanbrekend computationeel model ontwikkeld dat de naam CogLinks draagt. Dit innovatieve instrument fungeert als een soort 'vluchtsimulator' voor neurale circuits, waardoor wetenschappers besluitvormingsprocessen en de mechanismen van gedragscorrectie in de hersenen gedetailleerd kunnen bestuderen wanneer externe omstandigheden veranderen. De publicatie waarin deze bevindingen worden beschreven, verscheen op 16 oktober 2025 in het gerenommeerde tijdschrift Nature Communications. CogLinks bootst cruciale cognitieve functies na, zoals leren, foutcorrectie en adaptatie binnen neurale netwerken.

In tegenstelling tot veel kunstmatige intelligentiesystemen die vaak functioneren als een ondoorzichtige 'zwarte doos', onderscheidt CogLinks zich als een biologisch gefundeerd model. Het reproduceert nauwkeurig de architectuur en de onderlinge verbindingen van echte neuronen. Het model is niet alleen in staat om cognitieve taken succesvol uit te voeren, maar het toont ook momenten waarop deze processen falen. Deze transparantie is cruciaal voor het doorgronden van de aard van mentale stoornissen. Door inzicht te bieden in hoe de hersenen tot een 'oordeel' komen in ambigue situaties, legt CogLinks de basis bloot voor flexibel gedrag en bewuste keuzes.

Om de validiteit van het model te testen, werden experimenten uitgevoerd met vrijwilligers. Bij deze deelnemers werd functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) toegepast terwijl zij een taak uitvoerden die een snelle strategiewijziging vereiste na een plotselinge verandering in de regels. De fMRI-gegevens bevestigden op overtuigende wijze de voorspellingen van CogLinks. Uit de resultaten bleek dat de mediadorsale thalamus (de optische heuvel) fungeert als een soort 'controlepaneel'. Dit gebied coördineert de flexibele planning, die wordt beheerd door de prefrontale cortex, met de meer automatische gewoonten die onder controle staan van het striatum.

Het onderzoeksteam, geleid door professor Michael Halassa, hoogleraar neurowetenschappen aan de Universiteit van Tufts, ziet dit werk als het begin van het tijdperk van de 'algoritmische psychiatrie'. Dit nieuwe vakgebied beoogt computationele simulaties te gebruiken om de biologische oorzaken van psychische aandoeningen nauwkeurig in kaart te brengen. Het uiteindelijke doel is de ontwikkeling van gerichte therapeutische interventies. Professor Halassa benadrukte de noodzaak om biologie, computationele wetenschappen en klinische praktijk samen te brengen voor een nauwkeurigere weergave van de menselijke geest. Hij stelde: "Als we begrijpen hoe de hersenen afwijken van de norm, kunnen we leren hoe we ze opnieuw moeten afstemmen."

Dr. Mien Brabeeba Wang, de hoofdauteur van de studie en promovenda aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in het laboratorium van Halassa, lichtte toe dat CogLinks kan helpen verklaren hoe mutaties die verband houden met schizofrenie de organisatie van informatie verstoren. Deze mutaties, die receptoren door de hele hersenen beïnvloeden, zijn cruciaal voor flexibel denken. Deze ontdekking biedt een gedetailleerd, observeerbaar mechanisme voor het begrijpen van zowel cognitieve flexibiliteit als disfunctie. Dit opent de weg naar een meer gepersonaliseerde psychiatrische zorg, waarbij behandelingen nauwkeuriger kunnen worden afgestemd op de individuele patiënt.