Je leest:

Diepe hersenstimulatie verstoort communicatie in het brein

Diepe hersenstimulatie verstoort communicatie in het brein

Auteur: | 27 april 2013

Het succes van diepe hersenstimulatie bij de behandeling van dwangstoornissen laat zich anders verklaren dan neurowetenschappers dachten. Niet zo zeer door de activatie van hersengebieden zélf, maar door de communicatie ertússen effectief te verstoren. “Dit is de eerste studie die aantoont hoe deze verstoring in zijn werk gaat."

flickr.com

Twaalf uur per dag je huis schoonmaken uit angst voor een ongedefinieerde besmetting. Of alles in je omgeving continu symmetrisch willen ordenen. Dwangmatig gedrag bepaalt het dagelijks leven van mensen met een obsessief compulsieve stoornis (OCS) zo sterk dat ze niet normaal meer kunnen functioneren.

De angst om af te wijken van deze dagelijkse rituelen laat zich niet zo makkelijk behandelen: bijna de helft van de OCS-patiënten heeft geen baat bij therapie, medicijnen of een combinatie hiervan. “Het corrigeren van verstoorde hersenfuncties door middel van diepe hersenstimulatie lijkt dan nog de enige optie,” legt hersenonderzoeker Ruud Smolders uit. Samen met Ali Mazaheri en zijn collega’s van het Academisch Medisch Centrum doet hij onderzoek naar de werking van deze behandeling.

‘Pacemaker’ in het brein

Hiervoor wordt een elektrode in de hersenen geïmplanteerd. De activiteit van de elektrode kan handmatig worden bediend met een soort pacemaker: een kastje dat via onderhuidse draden ter hoogte van de borstkast is ‘geïnstalleerd’.

De elektrode wordt altijd in de nucleus accumbens – het hersengebied dat het beloningsgevoel medieert – geplaatst, zodat deze met elektrische stroompjes de activiteit van dit gebied kan versterken. Zo hopen onderzoekers dat patiënten meer gaan genieten van ‘alledaagse’ beloningen, en hun dwangneuroses loslaten. Het lijkt te werken: de symptomen nemen na behandeling af.

Waarop die werking berustte, was nog niet echt bekend. “Pas kort geleden hebben we ontdekt dat je door het stimuleren van dit hersengebied zijn communicatie met andere hersengebieden verstoort,” zegt Smolders. Dit klinkt alarmerend, maar is juist goed: mensen met dwangstoornissen hebben namelijk een veel te sterke verbinding tussen hun frontale cortex – het gebied dat cognitieve controle medieert – en de nucleus accumbens: er gaan te veel signalen heen en weer.

“We denken nu dat de verstoring hiervan het succes van diepe hersenstimulatie verklaart: afzwakking van deze hersenverbinding leidt namelijk direct tot vermindering van het dwangmatige gedrag. De grote vraag was alleen nog: hoe doet de elektrode dit precies?”

Hersengebied A en B kunnen optimaal met elkaar communiceren als de in- en uitkomende hersengolven zich in dezelfde fase bevinden (zie afbeelding (i)) en dus een hoge mate van fase-stabiliteit hebben. Als dit niet het geval is, loopt de overdracht veel minder soepel (zie afbeelding (ii)).
Ali Mazaheri

Hetzelfde ritme

De onderzoekers zetten bij acht OCS-patiënten de diepe hersenstimulatie eerst een week uit, en toen weer een week aan. Met een EEG maten ze na beide weken de thèta-golven die tijdens rust heen en weer gestuurd werden tussen de nucleus accumbens en de frontale cortex. “We vermoedden: hoe meer deze golven in hetzelfde ritme bewegen, hoe stabieler de verbinding tussen deze gebieden is en hoe beter ze hun signalen aan elkaar kunnen overbrengen.”

Toen de elektrode een week uit had gestaan, mat Smolders een buitengewoon stabiele verbinding. “Ongezond stabiel dus: dit ging gepaard met een sterke toename van de symptomen. Je zag mensen weer angstig en depressief worden: ze gingen gemiddeld 30 procent meer tijd en energie steken in hun dwangmatige rituelen.

Stel je hierbij de vrouw voor die door een effectieve behandeling niet meer twaalf, maar negen uur per dag haar huis schoonmaakte. Door het uitzetten van de diepe hersenstimulatie viel ze weer terug in haar oude patroon van twaalf uur.”

Nadat het apparaat weer een week lang zijn stroompjes had uitgezonden, bleek dat de hoevéélheid heen en weer gezonden signalen nog steeds hetzelfde was, maar de stabiliteit tussen de hersengebieden sterk afgenomen was. “Het lijkt er dus op dat diepe hersenstimulatie het functioneren van de hersengebieden zélf niet verstoort – deze blijven hun signalen nog even sterk doorsturen – maar de communicatie tússen de gebieden wel effectief verstoort,” concludeert Smolders. “Nu kunnen we gaan sleutelen aan nog effectievere methoden.”

In het brein worden elke seconde miljarden stroompjes heen en weer gezonden

Platgelegde netwerken?

Toch blijkt door deze ontdekking maar weer dat diepe hersenstimulatie een experimentele techniek is: we zijn nog aan het ontdekken wat zo’n elektrode precíes in het brein doet. En wat de langetermijngevolgen zijn weten we ook nog niet. Er zijn dus ook genoeg artsen die niet jubelend tegenover de plannen om na succesvolle behandeling van Parkinson en OCS, ook onbehandelbare depressies, epilepsie en verslaving met diepe hersentimulatie te behandelen.

Die twijfels lijken realistisch: hoe weet je namelijk of diepe hersenstimulatie andere netwerken in je brein niet ook platlegt, per ongeluk? “Er zijn bij onze patiënten in het AMC nog geen bijwerkingen gemeld, behalve dat sommigen de eerste uren na het aanzetten van de elektrode wat sneller praten en actiever zijn dan normaal,” benadrukt Smolders. "En natuurlijk is zo’n operatie heel ingrijpend en invasief. Daarom moeten we deze behandeling echt alleen als laatste redmiddel blijven zien.”

Bron:
  • Ruud Smolders, Ali Mazaheri ea: Deep Brain Stimulation Targeted at the Nucleus Accumbens Decreases the Potential for Pathologic Network Communication, Biological Psychiatry, april 2013, DOI:10.1016/j.biopsych.2013.03.012

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 27 april 2013

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.