Je leest:

Een horrorfilm in de hersenen

Een horrorfilm in de hersenen

Auteur: | 30 juni 2001

Traumatische ervaringen van slachtoffers van de Volendamse cafébrand of de Enschedese vuurwerkramp stellen hersen- en geesteswetenschappers voor een moeilijke opgave: hoe moeten ze patiënten helpen? Duitse psychologen en neurologen hebben de koppen bij elkaar gestoken, nadat ze decennialang weinig heil zagen in samenwerking. Samen zoeken ze nu naar verklaringen en oplossingen voor wat bekend staat als het posttraumatisch stress-syndroom.

Een 23-jarige verzekeringsagent leed na een uitslaande brand thuis aan zwaar geheugenverlies. Hij werd aan de kliniek voor neurologie en psychiatrie aan de universiteit van Keulen onderzocht: de patiënt onthield niets nieuws meer en herinnerde zich niets meer van de laatste zes jaar van zijn leven. Bovendien was zijn reactievermogen en zijn reken- en taalvaardigheid aangetast. Hij kon onmogelijk nog zijn werk blijven doen.

Geen afwijkingen. Eerste onderzoek: Resultaten kort na de brand; de kernspintomografie, waarop geen pathologische aanwijzingen zijn te zien.

Kort na de brand. Tweede onderzoek: PET-hersenopnamen kort na de brand; de verminderde stofwisseling is duidelijk te herkennen (hoe blauwer, hoe minder actief).

Na behandeling. Derde onderzoek: Aan de hand van de PET-opnamen is te zien dat de stofwisseling in de hersenen na de behandeling weer normaal is (hoe roder, hoe actiever).

Professor Wolf-Dieter Heiß, directeur van de universiteitskliniek en leider van het Keulse Max-Planck-Instituut voor neurologisch onderzoek, maakte samen met zijn onderzoeksteam kernspintomografische opnamen van de hersenen van de patiënt. Ze zagen niets dat op een mogelijke organische hersenbeschadiging wees. Metingen aan de stofwisseling in de hersenen met positronen-emissie-tomografie (PET) lieten echter zien dat het glucoseverbruik in de voor het geheugen relevante hersendelen veel lager was dan normaal is voor een actieve herinnering. De verminderde activiteit van de stofwisseling gaf een verklaring voor de slechte intellectuele prestaties van de patiënt. Bovendien was dit een aanwijzing die Hans Markowitsch, hoogleraar aan het instituut voor fysiologische psychologie aan de universiteit van Bielefeld, op het juiste spoor zette. Markowitsch ontdekte dat de oorzaak lag in een ervaring van de patiënt als vierjarig jongetje. Toen had de vierjarige gezien hoe een automobilist levend was verbrand. Sindsdien was vuur voor de jongen een levensgevaarlijk iets. Kennelijk was de herinnering aan deze shock-ervaring uit de vroege jeugd na de uitslaande brand in zijn woning zo intensief teruggekomen, dat de neurologische activiteit in bepaalde delen van zijn hersenen volledig was geblokkeerd. De stofwisseling in de hersenen was afgenomen en er was een duidelijke afname van de cognitieve vermogens, vooral op het gebied van het geheugen, taal- en rekenvaardigheid en reactievermogen. Intermezzo “Stel je niet zo aan” Lichaam of geest? Pillen of praten? Mensen houden van simpele tweedelingen. Dat kan leiden tot reacties op een traumatische ervaring of een depressie als: “stel je niet zo aan”, alsof geest iets onafhankelijks van lichaam en makkelijk te beïnvloeden is. In werkelijkheid is het meestal én-én. Hersenonderzoeker Antonio Damasio schreef over de veel te strikte tweedeling: “Er was eerst zijn, en toen pas bewustzijn”. Hij gaat hiermee in tegen de klassieke opvatting van de Franse filosoof René Descartes. Descartes meende dat de geest een niet-stoffelijke substantie is, die los van de hersenen bestaat. Volgens Damasio berust onze geest echter op alles wat we zijn: een lichaam met een bepaalde genetische aanleg en hersenen die dingen kunnen leren. Zonder lichaam kun je niks en ben je niks. Een PET-scan kan tegenwoordig zelfs indirect een beeld maken van de plaats van neuronale activiteit in de hersenen. Proefpersonen krijgen eerst water ingespoten met een licht radio-actieve stof. Het water verspreidt zich vervolgens langs de bloedbanen naar en door de hersenen. Hoe de radioactiviteit wordt verdeeld in de hersenen wordt gemeten met een PET-scanapparaat en vormt de basis voor de localisatie van hersenactiviteit.

Stofwisseling

Direct na de brand. Verschillende PET-hersendoorsneden van een 23-jarige verzekeringsagent. Deze opnamen werden direct na de brand gemaakt. De witte pijl wijst naar een voor het geheugen zeer relevant hersendeel (lobus temporalis). Kort na de brand is de stofwisseling hier sterk verminderd.

Na behandeling. Opnamen die na het einde van de behandeling werden gemaakt. Na de therapie is de stofwisseling weer normaal (zie witte pijl). Na deze normalisering kwam ook het autobiografische geheugen van de patiënt weer terug.

Een psychoanalyticus, zo vermoedde Markowitsch, zou de geheugenstoornissen van de 23-jarige jongeman waarschijnlijk zo interpreteren: bepaalde bedreigende informatie had de patiënt verdrongen en kon het niet meer oproepen. Waarom dat zo is, zou uiteindelijk alleen jarenlange therapie kunnen beantwoorden. Toch kwam het antwoord uit een hele andere hoek: fysiologisch hersenonderzoek liet zien dat er een verandering in de biochemie van de stofwisseling in de hersenen was opgetreden. Hier lag waarschijnlijk de oorzaak van het geheugenverlies. Dat zo’n biologische reactie kan optreden op basis van een enkele herinnering, is mogelijk doordat bepaalde stresshormonen zich aan zenuwcellen kunnen vastmaken. Hierdoor zijn er niet meer genoeg vrije ankerplaatsen (receptoren) voor de binnenkomende chemische stoffen waarmee het zenuwstelsel zijn informatie overdraagt. Dan gaat ofwel de informatie verloren, ofwel een al in het geheugen opgeslagen herinnering kan niet meer voor de geest worden gehaald. Blijft de stress aanhouden, dan kunnen de veranderingen in de hersenen die in het begin nog herstelbaar waren, ook meetbaar fysiek hersenletsel veroorzaken. Onder bepaalde omstandigheden schiet door te veel stress de hormoonproductie zodanig omhoog dat het de energiehuishouding van de neuronen beschadigt. Uiteindelijk kan zenuwweefsel dan afbreken, wat vooral voorkomt op plaatsen met een hoge receptorendichtheid. Dit mechanisme laat zich alleen in een vroeg stadium corrigeren, met speciale therapeutische maatregelen. Blijft de productie van te veel stresshormonen onbehandeld, dan is ‘neuronendood’ onvermijdelijk. Dierproeven hebben aangetoond dat het om het afsterven van dendrieten gaat, antenne-achtige ontvangers van zenuwcellen. In het geval van de aan geheugenverlies verlies lijdende verzekeringsagent verbeterde een vroegtijdige psychotherapeutische behandeling in combinatie met een behandeling met antidepressiva zijn cognitieve kwaliteiten. Enige tijd na het begin van de behandeling werkte zijn korte-termijngeheugen weer goed. PET-onderzoek had ook laten zien dat zijn stofwisseling in de hersenen weer normale waarden had aangenomen.

Geen streng onderscheid

Hans Markowitch benadert en bestudeert naast deze patiënt nog vele andere gevallen waarbij er sprake is van door stress veroorzaakt geheugenverlies. Dit soort voorbeelden laat volgens hem zien dat het tot nu toe gebruikelijke strenge onderscheid tussen lichamelijk en geestelijk veroorzaakt geheugenverlies onjuist is. Niet alleen organisch letsel (meestal veroorzaakt door tumoren, infarcten, verwondingen of veroudering) kan het uitvallen van een compleet hersendeel tot gevolg hebben, maar ook extreme psychische belasting. Vooral patiënten met sterk traumatiserende ervaringen zijn vaak getroffen door moeilijkheden met het verwerken van psychische stress. Dit ziektebeeld heet tegenwoordig posttraumatic stress disorder (PTSD), ofwel posttraumatisch stress-syndroom. Dit soort psychische stoornissen is niet nieuw. De eerste beschrijvingen dateren al van het midden van de 19e eeuw. Voor het eerst werden de stoornissen waargenomen bij mensen die treinongelukken of ongevallen op het werk hadden meegemaakt. Een vroege beschrijving komt van de Engelse auteur Charles Dickens, een man die zichzelf omschreef als iemand met een robuuste gemoedstoestand. Hij overleefde in 1865 tijdens een treinreis een vrij onschuldig ongeluk. Toen hij probeerde om het voorval te schilderen in een brief aan een vriend mislukte dat echter jammerlijk: “Terwijl ik deze paar woorden op papier heb gezet, voel ik me plotseling overmand door herinneringen en moet ik deze brief afbreken.” Een abrupt einde, veroorzaakt door een te sterk wordende traumatische herinnering aan het ongeluk. In de medische literatuur van de 19e eeuw vinden we vele beschrijvingen van reizigers die, nadat ze bij een ongeval betrokken waren geweest maar zelf ongedeerd waren gebleven, plotseling in tranen konden uitbreken of slapeloze nachten kregen, overmand door een onbestemd gevoel van angst. Later vond men vergelijkbare psychische gevolgen bij mishandelde of misbruikte kinderen, bij soldaten van beide wereldoorlogen – waarbij de klachten vaak als hysterisch of psychisch werden afgedaan – en bij de overlevenden van de Holocaust en van de atoombommen op Hiroshima en Nagasaki.

Extreem opvliegend

Als ziekte werd het PTSD pas erkend na het onderzoek op Vietnamveteranen. De terugkerende soldaten moesten thuisgekomen een hele slag leveren om een schadeloosstelling te krijgen. Dat gevecht heeft er uiteindelijk aan het eind van de jaren zeventig toe geleid dat PTSD als zodanig werd opgenomen in de internationale classificatie van ziekten. De symptomen van deze vaak chronische ziekte zijn: het traumatisch opnieuw beleven van een shocksituatie, geheugenverlies, angst, schrikkerigheid, extreme opvliegingen en weinig weerstand tegen allerlei prikkels die als een bedreiging worden gezien. De PTSB-patiënten zijn niet meer baas in eigen huis. Alleen al het gekraak van een trap, het dichtslaan van een raam, het waaien van een gordijn of zelfs een enkel woord kan de oorzaak zijn van een aanval. Mogelijk jarenlang verdrongen getraumatiseerde ervaringen kunnen dan plotseling, zonder waarschuwing vooraf, in alle hevigheid voor ogen komen te staan. Opeens speelt zich een soort horrorfilm in de hersenen af. Deze posttraumatische belastingsstoornis is het duidelijkste voorbeeld van een ziekte die zowel neurologen als ook psychotherapeuten voor raadsels stelt. Hoe ontstaat het en hoe los je het op? De neurologen proberen met geavanceerde meettechnieken (bijvoorbeeld de PET-methode) de fysiologische oorzaken van de psychische problemen bij het verwerken van stress te vinden. Op basis daarvan hopen zij een mogelijke behandelingsmethode te ontwikkelen. Psychotherapeuten daarentegen gebruiken meestal vertrouwde strategieën uit hun therapeutisch repertoire – zoals gespreks-, gedrags- of hypnotherapeutische methoden – voor de behandeling van PTBS.

Uit elkaar gedreven

Ondanks de gezamenlijke taak waar psychiaters en neurologen voor staan bij het onderzoeken en behandelen van PTSD, is er nog altijd veel te weinig sprake van een samenwerking. De psychiatrie, zo concludeerde het Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), is met name tussen 1960 en 1980 teveel zijn fundering in het fysiologisch hersenonderzoek kwijtgeraakt. Dat komt omdat neurologie en psychiatrie in de meeste klinieken en instituten te veel uit elkaar zijn gedreven. Het gevolg daarvan was een overwaardering van sociale en psychologische factoren en een verwaarlozing van de biologische, fundamentele vakken van de psychiatrie, zoals neuropathologie, neurofysiologie, neurochemie en moleculaire- en celbiologie. Het DFG heeft er in 1993 dan ook al voor gepleit zowel aspecten van het hersenonderzoek in de psychiatrie als ook aspecten van het psychiatrische onderzoek in de neurologie in te voeren. Sinds die tijd is de toestand weliswaar iets verbeterd, maar er wordt van beide kanten nog steeds argwanend naar elkaar gekeken. Van een dialoog met de andere discipline is nog niet structureel sprake. Psychoanalytici rechtvaardigen die toestand graag door erop te wijzen dat het om een fundamenteel verschil zou gaan tussen psychische verschijnselen en neurobiologische structuren. Toch worden er pogingen gedaan een dialoog op gang te brengen. Op een vorig jaar gehouden congres aan het Hansewissenschaftskolleg (HWK) in de buurt van Bremen kwamen psychiaters, psychotherapeuten, onwikkelingspsychologen, klinisch psychologen en neurofysiologen (onder hen ook Hans Markowitsch) een paar dagen bijelkaar. Doel van het congres was om uit te vinden wat de psychotherapie op het gebied van traumaonderzoek aan vragen van de neurobiologie kan bijdragen, en omgekeerd. Bovendien wilden de wetenschappers laten zien dat er een duidelijk verband bestaat tussen psychische verschijnselen en hersenfuncties.

Weinig stresshormoon

De meeste wetenschappers gingen er lange tijd vanuit dat mensen met PTBS altijd een verhoogd stresshormoonspiegel in het bloed hebben – dat zou je tenminste verwachten op basis van hun symptomen, die worden gekenmerkt door het steeds weer terugkomen van hyper-reacties. Maar midden jaren tachtig ontdekten Amerikaanse onderzoekers dat in vergelijking tot een psychiatrische controlegroep bij PTBS-patiënten de concentratie van het stress-hormoon cortisol in het bloed juist beduidend lager was. Was dat een gevolg van de PTBS-ziekte, of lag de cortisolspiegel al tijdens de traumatisering bij een lagere waarde? Zou het kunnen zijn dat de beschikbare hoeveelheid stress-hormoon in het bloed bepaalt of een acute stressreactie een tijdelijke en misschien zelfs een chronische vorm van PTBS wordt? Gerhard Hüther, hoogleraar aan het neurobiologische onderzoekslaboratorium van de psychiatrische universiteitskliniek in Göttingen, vertelde op het HWK-congres dat dat laatste niet het geval kan zijn: volgens hem toont de al aanwezige cortisolspiegel bij iemand juist aan hoe het individu met een belasting kan omgaan. Tot die conclusie kwam Hüther na zijn onderzoek bij kinderen in een psychiatrische kliniek. Bij hen bepaalde Hüther elke week tussen donderdag en maandag de hoeveelheid stresshormoon die ’s nachts in de urine werd uitgescheiden. Daarna liet hij de kinderen die een duidelijk verhoogde of verlaagde cortisolwaarde in de urine hadden, nauwkeurig psychologisch screnen. Het resultaat: de kinderen met een te lage cortisolspiegel in de urine vertoonden gedragsstroonissen en die met een te hoge waarde hadden emotionele stoornissen. Hüther stelde vast dat de kinderen met een verlaagde cortisolspiegel primitieve gedragspatronen vertonen, die kunnen uitmonden in agressiviteit en het zichzelf verwonden. Met dat soort reacties proberen deze kinderen stress onder de knie te krijgen en uitdagingen te kunnen controleren. Slagen ze daarin, dan stopt de interne hyperactiviteit en gaat de gestegen cortisolspiegel weer naar beneden. Maar bij de kinderen die niet met de stress kunnen omgaan en de situatie niet onder controle krijgen stijgt de waarde van het stresshormoon steeds verder, tot een verzadigingspunt. Het cortisol bindt zich dan uiteindelijk aan receptoren en leidt tot het afsterven van neuronale verbindingen, met als gevolg dat gevoelens en emoties verdwijnen.

Beoordelingsmachine

Onze gevoelshuishouding wordt vanuit vele centra bestuurd. De centra liggen over grote delen van de hersenen verspreid en vormen samen het limbische systeem. Als we, zo legde HWK-directeur Gerhard Roth tijdens het congres uit, in een situatie terechtkomen die op een of andere manier belangrijk voor ons is, dan wordt het limbisch systeem gevraagd of er niet al vergelijkbare ervaringen met dezelfde of ongeveer gelijke situaties zijn geweest en die situatie toen positief of negatief eindigde. Als het een positieve ervaring was, dan beleven we het antwoord gevoelsmatig, waarbij de verantwoordelijke limbische centra aangename boodschappen in de grote hersenen sturen. De limbische centra zijn dus onderdeel van een algemeen beoordelingssysteem in onze hersenen. Dit systeem beoordeelt alles wat door ons en met ons gebeurt: het goede, voordelige of aangename mag herhaald worden, het slechte, nadelige of schadelijke moet vermeden worden. Roth: “Wat de grote hersenen doen, moet eerst altijd door de limbische machinerie”. Zonder dit beoordelingssysteem zouden wij niet overleven. Het zorgt ervoor dat onze hersenen alle bewuste en onbewuste beslissingen voor een handeling altijd in het licht van gedane ervaringen zien. Raken de centra van het limbische systeem beschadigd, dan verandert de persoonlijkheid van de patiënten ernstig. Ze reageren dan emotioneel koud en handelen bovendien zeer onverstandig: ze mijden bekende gevaren niet meer en riskeren grote risico’s. Typisch is ook het algemene onvermogen om uit de consequenties van het eigen handelen iets te leren – niet omdat het inzicht in die gevolgen ontbreekt, maar omdat dit inzicht niet meer in daden omgezet kan worden.

Spraakcentrum blokkeert

Tot de meest interessante recente ontwikkelingen die tijdens het congres aan het Hanse-Wissenschaftskolleg aan de orde kwamen, horen de PET-scans van PTBS-patiënten, terwijl ze in een ‘flashback’ toestand verkeerden. De scans toonden zo het bewust opgeroepen opnieuw beleven van een traumatiserende situatie aan. Hierbij worden bepaalde hersenfuncties onderdrukt en het Broca-gebied, dat als spraakcentrum fungeert, blokkeert in zo’n situatie. Dat komt volledig overeen met het in de psychiatrie al lang bekende fenomeen dat veel PTBS-patiënten tijdens hun opwinding zich niet meer in woorden kunnen uitdrukken: ze kunnen hun ervaringen letterlijk met geen woord meer beschrijven. Maar waar zijn dan de sporen van de traumatische ervaringen in de hersenen ingebrand? Hoe komt het dat ze bij een bepaalde prikkeling explosief tevoorschijn kunnen komen? Als de ervaringen in het geheugen normaal gesproken niet als dia’s of video’s opgeslagen worden, waarom verloopt dan het opnieuw beleven van een traumatische situatie vaak als een dia- of filmvoorstelling in de hersenen? Tijdens het congres bleven veel van dit soort vragen onbeantwoord. Dat echter de dialoog tussen psychologie en neurologie levendig moet worden gehouden, daar was iedereen het volmondig over eens.

Dit artikel is een publicatie van Natuurwetenschap & Techniek.
© Natuurwetenschap & Techniek, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 juni 2001

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.