De hersenen spelen daarbij een essentiële rol, doordat ze reageren op hormonen die bij stress vrijkomen. Anders wordt het wanneer we aanhoudend stressvolle situaties meemaken waarop we geen goed antwoord hebben. Wat er dan gebeurt met lichaam en geest, en welke factoren bepalen of we daar uiteindelijk ziek van worden, beschrijft hoogleraar Neurobiologie Marian Joëls.

Het is kwart voor twee. Je zit in de trein tussen Meppel en Assen, op weg naar een promotie in Groningen waar je moet opponeren. Maar de trein staat stil, midden in een weiland. Niemand weet wat er aan de hand is, laat staan wanneer de trein weer gaat rijden. Je wilt opbellen om door te geven dat je mogelijk verlaat bent, maar je mobiele telefoon meldt dat de batterij leeg is. Stress… wie kent het niet?

Jaren later, als je de promovendus van die middag toevallig tegenkomt, heb je grote moeite je te herinneren waar zijn proefschrift ook al weer over ging, terwijl die situatie in de trein je nog haarscherp voor ogen staat. Stressvolle situaties vergeet je niet zo snel. Hoe komt dat nu? Helpt stress echt om iets te onthouden? En hoe zit het als je aanhoudend gestrest bent?

Zeepaardje

Wij staan voortdurend bloot aan allerlei mogelijke verstoringen van het evenwicht (homeostase) in ons lichaam. Deze verstoringen ervaren we als stress. Daar kunnen we heel goed mee omgaan, omdat zo’n verstoring twee biologische systemen activeert die ons helpen de situatie op te vangen en ons aan te passen aan de omgeving. Het eerste systeem dat wordt geactiveerd, is het autonome zenuwstelsel.

Eén van de gevolgen daarvan is dat er meer adrenaline in ons bloed vrijkomt. Adrenaline zorgt ervoor dat er snel energie en brandstof beschikbaar is voor lichaamsdelen die daar op dat moment dringend behoefte aan hebben, zoals de spieren (ook het hart), de longen en de hersenen. Indirect zorgt het autonome zenuwstelsel er ook voor dat in de hersenen noradrenaline vrijkomt, een stof die de informatieoverdracht in cruciale hersengebieden bevordert.

Het tweede systeem dat ons helpt om verstoringen op te vangen, is het hypofyse-bijniersysteem. Hierdoor komt een ander hormoon vrij in de bloedbaan, namelijk cortisol – en corticosteron bij knaagdieren zoals muizen en ratten, die vaak als proefdier worden gebruikt. Cortisol werkt langzamer dan adrenaline, maar zorgt ook dat er voldoende energie voorhanden is. Cortisol werkt niet alleen op bijvoorbeeld de lever of de longen, maar kan ook eenvoudig de hersenen binnendringen. Daar werkt het onder meer op plaatsen waar ook noradrenaline wordt afgegeven. Dit betekent dat kort na een stressvolle gebeurtenis op belangrijke plaatsen in onze hersenen de stresshormonen noradrenaline en cortisol tegelijkertijd in verhoogde mate aanwezig zijn.

Twee van de gebieden waar de stresshormonen werken, zijn de hippocampus en de amygdala. De hippocampus is een langwerpige structuur, onderin en aan de zijkant van onze hersenen. Met enige fantasie is er een zeepaardje in te herkennen, vandaar de naam. Vergeleken met de nieuwere delen van de schors is de hippocampus niet groot, maar het is niet best als de hippocampus door wat voor oorzaak dan ook is uitgeschakeld.

Zo werd bij patiënt HM de hippocampus voor een groot deel verwijderd, om de man te verlossen van zijn niet te behandelen epilepsie. Na de operatie had de patiënt inderdaad veel minder epileptische aanvallen. Helaas bleek hij ook zijn vermogen om nieuwe informatie op te slaan te hebben verloren. Al jaren stelt HM zich voor aan zijn behandelend arts, omdat deze hem elke keer weer geheel onbekend voorkomt. De hippocampus is dus essentieel voor beslissingen over welke informatie wel of niet langdurig wordt opgeslagen. Bovendien is de hippocampus belangrijk voor het verwerken van ruimtelijke informatie.

De amygdalakernen, ofwel amandelkernen, zijn nauw verbonden met de hippocampus en beslaan een nog kleiner gebied. Dit gebied is cruciaal voor het ervaren van emotie. Juist in deze twee hersengebieden zijn de stresshormonen noradrenaline en cortisol sterk werkzaam. Het is dus niet zo gek dat juist ons geheugen, al dan niet ingekleurd door emoties, gevoelig is voor stress.

•adrenaline: stresshormoon met snelle werking, zorgt dat energie en brandstof beschikbaar zijn daar waar het lichaam het nodig heeft •amygdala: klein gebied in de hersenen, cruciaal voor het ervaren van emotie •autonome zenuwstelsel: enerveert vooral de inwendige organen, zoals hart en longen •corticosteron: stresshormoon uit de bijnierschors bij knaagdieren zoals muizen en ratten •cortisol: stresshormoon met langzamere werking dan adrenaline •hippocampus: langwerpig gebied in de hersenen, onderin en aan de zijkant, lijkt qua vorm enigszins op een zeepaardje, belangrijk voor geheugen •homeostase: situatie van evenwicht in het lichaam •hypofyse-bijniersysteem: biologisch systeem dat helpt verstoringen van het evenwicht op te vangen •noradrenaline: transmitter die de informatieoverdracht in cruciale hersengebieden bevordert •stress (volgens de wetenschap): incidentele verstoringen van het evenwicht in ons lichaam •stress (in de volksmond): herhaalde stress, vaak veroorzaakt door onvoorspelbare en vooral oncontroleerbare ontwikkelingen •sympathische zenuwstelsel: deel van het autonome zenuwstelsel dat ervoor zorgt dat het lichaam actief wordt

11 september

De laatste jaren is veel onderzoek verricht naar de exacte werking van stresshormonen op het geheugen, zowel bij de mens als in proefdiermodellen. Vooral het hormoon cortisol is daarbij onder de loep genomen. Het blijkt dat direct na een stressvolle gebeurtenis cortisol en noradrenaline als een soort eerste-hulptroepen aanwezig zijn in allerlei hersengebieden, maar vooral in de hippocampus en de amygdala.

Beide hormonen zorgen ervoor dat de informatieoverdracht in die gebieden langdurig versterkt wordt. Op die manier werken contacten die belangrijk zijn voor hetgeen onthouden moet worden beter, zodat in de toekomst elke kleine aanwijzing die verwijst naar zo’n gebeurtenis snel tot activering van het betrokken circuit leidt.

Bovendien versterken de hormonen ook nog eens elkaars werking. Dit draagt ertoe bij dat het organisme dat stress ervaart op zijn qui-vive is, de aandacht geheel richt op de situatie waarin het zich bevindt, een strategie gaat bedenken hoe de situatie het beste het hoofd geboden kan worden en zich bovendien inprent wat er gebeurt.

Het hormoon cortisol kan ook een tweede werking hebben, namelijk het terugdraaien van de verhoogde hippocampale activiteit. Dit is een veel trager proces, dat pas na enkele uren op gang komt, op het moment dat de snelle effecten al verdwenen zijn. Via deze langzame effecten wordt de verhoogde activiteit in de hippocampus geleidelijk weer teruggedraaid. Daarmee schakelt het stresshormoon zichzelf af en krijgt het hippocampale circuit volop de gelegenheid om belangrijke elementen van de gebeurtenis op te slaan voor de toekomst.

In de amygdala lijkt deze herstelfunctie minder duidelijk aanwezig te zijn dan in de hippocampus. Mogelijk krijgen sterk emotionele gebeurtenissen daardoor de kans langer ‘rond te zingen’, waardoor ze een grotere indruk achterlaten. Psychologische testen hebben dat ook laten zien: proefpersonen die neutrale of emotioneel beladen informatie krijgen aangeboden onder stressvolle omstandigheden, onthouden vooral de emotionele informatie beter. Helemaal van elkaar losgekoppeld kun je de werking van de hippocampus en amygdala niet zien; uiteindelijk zijn er ook allerlei verbindingen tussen de gebieden.

Zo herinneren veel mensen zich niet alleen de schok die ze ervoeren toen ze op 11 september 2001 voor het eerst hoorden dat er vliegtuigen in het WTC waren gevlogen, maar ook waar ze het hoorden, een typische hippocampusfunctie. Het onderzoek van de afgelopen jaren heeft dus laten zien dat stress echt helpt om iets te onthouden, zolang de stress tenminste iets te maken heeft met de leersituatie. Stress helpt je te focussen op datgene wat essentieel is.

Angstzweet

Toch heeft stress een slechte naam als het op leren aankomt. Studente A is zich aan het voorbereiden op haar tentamen en net in die periode wordt bij haar moeder een tumor geconstateerd. Ze is gestrest en kan zich helemaal niet concentreren op haar tentamen. Is dit nu in tegenspraak met het voorgaande? Nee, want studente A concentreert zich op datgene wat essentieel is, de gezondheid van haar moeder. Ze weet precies wat de arts heeft gezegd, dat zit in haar geheugen gegrift. Haar tentamen is op dat moment irrelevant. Of neem student B, die doodnerveus op het tentamen komt en vreest dat hij een black-out krijgt. Dat gebeurt dan ook prompt. Hij kan zich niets meer herinneren, terwijl hij super gestrest was.

Maar leren en je iets herinneren zijn twee verschillende dingen. De examenstress heeft student B wel degelijk geholpen om iets voorgoed te onthouden, namelijk die vreselijke situatie dat hij daar zat, het angstzweet hem uitbrak en hij zijn tentamen verprutste. Dat vergeet hij zijn leven niet meer! Stress helpt dus om iets te leren, maar wil je er iets aan hebben, dan moet het wel gaan om stress in de context van wat je wilt onthouden.

Hoe zit het nu met al die mensen die ‘lijden aan stress’, waarover we altijd in de media horen of lezen? Hier komt een spraakverwarring om de hoek kijken. In de volksmond wordt met ‘lijden aan stress’ meestal niet gedoeld op al die kleine spanningen en uitdagingen waaraan we dagelijks blootstaan en waarmee we prima kunnen omgaan, maar op herhaalde stress, vaak onvoorspelbaar en vooral oncontroleerbaar. Werksituaties bijvoorbeeld, waarin te hoge eisen gesteld worden zonder dat de werknemer het gevoel heeft dat hij daar controle over heeft.

Conflictsituaties, ziektes met onzekere afloop, onoplosbare problemen in een huwelijk, noem maar op. Steeds worden dan weer het sympathische zenuwstelsel en het hypofyse-bijniersysteem geactiveerd, zozeer dat het op het laatst ook niet meer goed afgeschakeld wordt. De hormonen doen braaf hun werk, ze zorgen voor een betere bloeddoorstroming en meer energie, terwijl alles wat op dat moment niet urgent is, zoals spijsvertering, voortplanting, groei en het immuunsysteem, wordt onderdrukt.

Allemaal prima als het voor een korte tijd is, maar niet als het veel te lang voortduurt. Dan reageren we op het laatst niet meer op al dat suiker in het bloed (diabetes type II), onze bloedvaten ontspannen zich niet meer (hoge bloeddruk), we worden kwetsbaarder voor allerlei ziektes. Ook de hersenen krijgen te maken met een voortdurend bombardement van stresshormonen. Hersencellen gaan van vorm veranderen, ze reageren niet meer op sommige chemische stoffen of geven juist een overreactie op andere.

Hersengebieden zoals de hippocampus verliezen het vermogen om de informatieoverdracht tussen bepaalde cellen langdurig te versterken, het proces waardoor normaliter informatie kan worden vastgelegd en onthouden. Eigenlijk moeten mensen die langdurige en vooral oncontroleerbare stress ervaren, met andere hersenen leven. Ze krijgen allerlei cognitieve stoornissen en hebben een verhoogd risico op depressie.

Dat zou wel een somber einde van dit verhaal zijn. Gelukkig heeft werk met proefdieren aangetoond dat veel van de verstoorde functies te verbeteren zijn door behandeling met geneesmiddelen. Niet alleen met bestaande middelen tegen depressie, maar ook met stoffen die direct ingrijpen op de werking van stresshormonen.

Dat is een heel nieuwe manier om cognitieve stoornissen zoals die optreden bij depressie aan te pakken. Dat is nodig ook, omdat ongeveer de helft van de patiënten niet reageert op de huidige middelen tegen depressie. En wat nog beter nieuws is: herstel van verstoringen in de hersenfunctie na chronische stress treedt ook op met een flinke periode van rust. Ach, dat wisten we eigenlijk wel. Nu alleen nog de tijd vinden om te ontstressen!

Bron

Deze tekst is gebaseerd op een lezing die Marian Joëls op 15 februari 2007 hield in de Amsterdamse Academische Club, in de reeks AAC-lezingen door prominente UvA-hoogleraren. Joëls tekst is bovendien als bron gebruikt voor het artikel ‘Stress, de motor van de economie’ inde Volkskrant van 1 juni 2007.