Toen orkaan Maria in september 2017 Puerto Rico trof, was Héctor De Jesús-Cortés op vakantie op het eiland met zijn vrouw Edmarie Guzmán-Vélez. “De slechtste vakantie ooit, maar eigenlijk de belangrijkste van mijn leven”, zegt De Jesús-Cortés. In de dagen onmiddellijk na de orkaan concentreerden beiden zich op het helpen van hun families om zich te oriënteren; na die eerste week kriebelden ze echter om meer te doen. Die jeuk zou hen naar San Juan, de hoofdstad van Puerto Rico, brengen, waar ze de toenmalige minister van Onderwijs een simpele vraag stelden: “Hoe kunnen we helpen?”

Met het doctoraat van De Jesús-Cortés in de neurowetenschappen en het doctoraat van Guzmán-Vélez in de klinische psychologie raakten ze al snel betrokken bij een poging onder leiding van het ministerie van Onderwijs om studenten en schoolpersoneel te helpen, evenals de gemeenschap als geheel, getroffen door de orkaan. . “Iedereen was getraumatiseerd, dus als je kinderen naar leraren brengt die ook getraumatiseerd zijn, is dat een slecht recept”, legt De Jesús-Cortés uit.

De Jesús-Cortés en Guzmán-Vélez hadden contact met hun vriendin Rosaura Orengo-Aguayo, een klinisch psycholoog en assistent-professor aan de Medische Universiteit van South Carolina, die onderzoek doet naar traumatische stress en Spaanstalige bevolkingsgroepen. In samenwerking met het ministerie van Onderwijs en het Amerikaanse ministerie van Volksgezondheid en Human Services ontwikkelden zij een programma om trauma op scholen aan te pakken. Het Esperanza- of ‘belofte’-programma loopt nog steeds en heeft al honderden schoolpersoneelsleden getraind in het omgaan met trauma en angst, en het identificeren van deze uitingen bij leerlingen.  

Terug in Boston heeft De Jesús-Cortés zijn inspanningen voor Puerto Rico voortgezet, door geld in te zamelen voor micro-ondernemers en neurowetenschappen te doceren in online lessen voor studenten op het eiland. Elke inspanning wordt geleid door dezelfde eenvoudige vraag: hoe kunnen we helpen? Zijn laatste poging, samen met Guzmán-Vélez, is een precollege zomerprogramma aan het MIT dat Puerto Ricaanse studenten de smaak zal geven voor wetenschappelijk onderzoek.  

Een gevoel van mogelijkheid

Voor De Jesús-Cortés is lesgeven meer dan alleen kennisoverdracht. “Ik zie lesgeven als mentorschap”, zegt hij. “Ik wil dat studenten kansen krijgen, want toen ik opgroeide in Puerto Rico, weet ik hoe moeilijk het voor sommige studenten kan zijn om die kansen te krijgen.”

Terwijl De Jesús-Cortés een student was aan de Universiteit van Puerto Rico, nam hij deel aan Minority Access for Research Careers (MARC), een door de National Institutes of Health gefinancierd programma dat ondervertegenwoordigde minderheidsstudenten ondersteunt bij hun carrière in de biomedische wetenschappen. “Elke maand hadden we workshops over toepassingen; ze zouden recruiters meenemen, en ze zouden ook betalen voor zomerstages”, legt De Jesús-Cortés uit.

MARC liet De Jesús-Cortés een carrière in de wetenschap als een mogelijkheid zien, en hij voorziet dat de zomerschool, waarvan de eerste les in de zomer van 2020 zal plaatsvinden, iets soortgelijks zal doen. “Het idee is om kinderen eerst twee weken in Puerto Rico te laten verblijven en hen bloot te stellen aan onderzoek op bachelorniveau”, legt De Jesús-Cortés uit. De studenten zullen studeren aan de Universidad del Sagrado Corazón in Puerto Rico; de universiteit werkt voor het project samen met De Jesús-Cortés. “Vervolgens reizen ze naar Boston en kijken wat voor onderzoek hier gebeurt.” De 15 tot 20 studenten zullen twee weken in Massachusetts doorbrengen, in de MIT-slaapzalen wonen, laboratoria bezoeken en leren hoe ze zich kunnen aanmelden bij hogescholen in de Verenigde Staten.

Het MARC-programma gaf De Jesús-Cortés ook een gemeenschap. “Tot op de dag van vandaag praat ik met mijn MARC-fellows”, zegt hij, en dat is iets dat hij hoopt te herhalen met de zomerstudenten. “Elke student krijgt een mentor en ik wil dat ze na het programma met elkaar blijven praten”, zegt De Jesús-Cortés.

De zomerschool laat studenten niet alleen proeven van wetenschappelijk onderzoek, maar laat ook zien dat universiteiten als MIT binnen hun bereik liggen. “Ik ben geboren en getogen in Puerto Rico, en mijn scholen beschikten niet over de beste middelen op het gebied van STEM”, zegt De Jesús-Cortés. Hij hoopt dat, door onderzoekers in Greater Boston te zien die dezelfde achtergrond hebben, de zomerstudenten MIT en een carrière in de wetenschap als een mogelijkheid zullen zien. “Studenten moeten worden blootgesteld aan mentoren en rolmodellen die bewijzen dat het mogelijk is”, zegt hij.

Visie herstellen

De Jesús-Cortés werkt aan de zomerschool en zijn andere inspanningen voor Puerto Rico en de Latino-gemeenschap, naast zijn neurowetenschappelijk onderzoek. Als postdoc in het laboratorium van Mark Bear, de Picower hoogleraar neurowetenschappen, probeert hij elektrofysiologie te gebruiken om erachter te komen wanneer neuronen in de hersenen een beetje hulp nodig hebben om te communiceren.
 
Neuronen communiceren met elkaar via zowel chemische als elektrische activiteit. Een actiepotentiaal, dat elektrisch is, beweegt zich langs de armen van het neuron, maar wanneer het het uiteinde van die arm bereikt, de synaps, wordt de communicatie chemisch. Het elektrische signaal stimuleert de afgifte van neurotransmitters, die over de opening tussen twee neuronen reiken en het naburige neuron stimuleren om zijn eigen actiepotentiaal te creëren.
Niet elk neuron is even goed in staat actiepotentialen te produceren. “Bij een neurodegeneratieve aandoening is het neuron ziek voordat het afsterft”, zegt De Jesús-Cortés. "En als het ziek is, zal het elektrisch niet zo goed communiceren." De Jesús-Cortés wil deze verminderde elektrische activiteit gebruiken als biomarker voor aandoeningen in de hersenen. “Als ik die verminderde activiteit met een elektrode kan detecteren, kan ik ingrijpen met een farmacologisch middel dat de dood van neuronen voorkomt”, legt hij uit.

Om dit te testen concentreert De Jesús-Cortés zich op amblyopie, een aandoening die beter bekend staat als lui oog. Een lui oog ontstaat wanneer de communicatie tussen de visuele cortex (een gebied achter in de hersenen waar visuele informatie wordt ontvangen en verwerkt) en een van de ogen verstoord is, wat resulteert in wazig zicht. De elektrische activiteit in de visuele cortex die overeenkomt met het luie oog is ook afgenomen, en De Jesús-Cortés kan die verminderde activiteit detecteren met behulp van elektroden.  

Wanneer amblyopie vroegtijdig wordt opgemerkt, kan een combinatie van een operatie en een ooglapje het eens zo luie oog versterken en de wazigheid wegnemen. "Maar als je deze aandoening na 8 jaar krijgt, werkt het patchen niet zo goed", zegt De Jesús-Cortés. Een andere postdoc in het Bear Lab, Ming-fai Fong, ontdekte dat tetrodotoxine, dat wordt aangetroffen in kogelvissen, in staat is het luie oog opnieuw op te starten, waardoor elektrische activiteit in de visuele cortex ontstaat en muizen met amblyopie slechts enkele uren later een perfect zicht krijgen. een druppel van het gif ontvangen.

Maar we weten eigenlijk niet hoe tetrodotoxine dit op moleculair niveau doet. “Het zal een beetje moeilijk zijn om tetrodotoxine in mensen te stoppen”, zegt De Jesús-Cortés. Voeg te veel gif toe en je kunt een aantal nieuwe problemen veroorzaken. Hij onderzoekt wat het gif precies doet met zieke neuronen. Met die informatie wil hij vervolgens alternatieve behandelingen ontwerpen die hetzelfde of zelfs een beter effect hebben: “Vind neuronen die stil zijn omdat ze ziek zijn, en start ze opnieuw op met een farmacologisch middel”, zegt hij.

In de toekomst wil De Jesús-Cortés verder kijken dan de visuele cortex, naar andere delen van de hersenen en andere aandoeningen zoals Parkinson, Alzheimer en autisme, de pijnlijke neuronen vinden en deze een boost geven.
Zowel in zijn neurowetenschappelijk onderzoek als in zijn werk voor Puerto Rico is De Jesús-Cortés gepassioneerd over het vinden van manieren om te helpen. Maar hij heeft ook geleerd dat als al deze inspanningen willen slagen, hij ook hulp moet accepteren. “Als je aan zoveel projecten tegelijk werkt, heb je veel verschillende mensen nodig die in jouw visie geloven”, zegt hij. “En als je ze helpt, geloof je in hun visie.” Voor De Jesús-Cortés is deze wederkerigheid een van de belangrijkste aspecten van zijn werk, en een leidend principe in zijn onderzoek en leven. “Ik geloof als geen ander in samenwerking.”