Je leest:

Het ritme van de hersenen

Het ritme van de hersenen

Auteur: | 14 november 2003

Heeft de mens een ziel of bestaat hij alleen uit materie? Over die vraag is heel wat afgeruzied. Het materialistische standpunt luidt: alles aan de mens, en aan al het overige leven, is terug te voeren op materie. In plaats van inspiratie van God of de duivel zijn het chemische reacties en elektrische stroompjes die ons voortdrijven.

De interesse voor de elektrische kant van de mens won terrein in de tweede helft van de negentiende eeuw. De ontwikkelingen in wetenschap en techniek gingen razendsnel. De galvanometer bestond toen al: daarmee had men in de jaren veertig van die eeuw al de elektrische activiteit van kikkerzenuwen gemeten.

In 1875 vond Kelvin een variant van de galvanometer uit, die door middel van een spiegel micro-ampères, dus heel lage stroomsterkte, zichtbaar kon maken. De Brit Richard Caton sloot dit apparaat aan op blootliggende hersenen van dieren, richtte een lichtbron op de ogen en keek wat er gebeurde als het licht werd onderschept. Het bleek een reactie op te roepen in het gedeelte van de hersenen die het verst verwijderd waren van de ogen.

Vijftien jaar later, in 1890, ontdekte de Pool Adolph Beck nog meer. Er was een duidelijke reactie op een bepaalde plaats, maar ook de elektrische activiteit van de hersenen als geheel – een regelmatig golvenpatroon – werd onderbroken door impulsen van buitenaf, lichtflitsen of geluiden. Intussen werden ook andere delen van het lichaam elektrisch doorgemeten: zo maakte de Nederlander Einthoven in 1902 de eerste elektrocardiogrammen met een door hemzelf ontworpen snaargalvanometer. Het duurde nog tot 1924 voor Hans Berger, een Oostenrijkse psychiater, met hetzelfde type instrument een goede opname kon maken van menselijke hersenen. Hij begon met mensen die stukken bot misten in hun schedel. Daarop nam hij zijn tienerzoon Klaus als proefpersoon. Hij kwam een bepaald soort golven met een regelmaat van tien per seconde op het spoor, die hij het alfaritme noemde.

Berger maakte 73 elektro-encefalogrammen (de afkorting EEG werd door Berger bedacht) voor hij in 1929 zijn bevindingen publiceerde. Intussen had hij ontdekt op welke plaats de opname het best lukte: met een elektrode achterop en onderaan de schedel en een andere op het voorhoofd. Om een eventuele storing door de bloedsomloop uit te sluiten, maakte hij naast een EEG gelijktijdig een elektrocardiogram en een meting van de bloeddruk in het hoofd.

Al experimenterende voegde hij aan het alfaritme nog een ander type toe, de bètagolven, die een kortere golflengte hebben. De vraag was nu: waar duidt al deze activiteit op? Berger zocht daar systematisch naar. Alfagolven bleken af te nemen gedurende de slaap en bij narcose maar ook onder invloed van cocaïne. Epileptische aanvallen boden de onderzoeker een mooie kans om het verloop van actief naar vlak en weer terug te meten. Ook ontdekte Berger dat bètagolven te maken hebben met mentale concentratie en schrikreacties.

Als psychiater zocht Berger naar tekenen van geestesziekten, zoals manische depressiviteit of schizofrenie, in het EEG. Die vond hij niet. Wel bleken Alzheimer en multiple sclerose invloed te hebben op het alfaritme. Ook zuigelingen kregen elektrodes op het hoofd: Berger stelde vast dat de elektrische activiteit van de hersenen pas twee maanden na de geboorte begint. Latere onderzoekers vonden nog meer golfpatronen en wisten die aan bepaalde leeftijden te verbinden. Een afwijking in dit patroon kan op een ziekte, hersenschade of drugsgebruik wijzen. Diagnostisch werd er nog meer mogelijk toen collega’s van Berger methoden ontwikkelden om verstoringen precies te lokaliseren: het gebied waar epileptische aanvallen vandaan komen bijvoorbeeld.

De wetenschappelijke wereld was niet meteen overtuigd van Bergers werk, al had de firma Zeiss wel belangstelling voor zijn werk. Met behulp van hun nieuwe elektronische versterkers, kon Berger veel van zijn oude onderzoek verfijnen. Zelf was hij de persoon er niet naar om de aandacht op zich te vestigen. Maar in 1934 bevestigden twee Britten, Edgar Adrian en B.H.C. Matthews, zijn resultaten. Ze stelden voor om het alfaritme voortaan Bergerritme te noemen, maar daar voelde de Jenase psychiater niets voor. Hij was zeer verrast toen hij op een congres in Parijs in 1937 als de belangrijkste onderzoeker werd behandeld. In Duitsland kreeg Berger vervolgens alleen nog maar teleurstellingen te verwerken. Hij werd in 1938 door het naziregime met pensioen gestuurd en mocht de Nobelprijs waarvoor hij genomineerd was, niet in ontvangst nemen. Na nog enkele tragische gebeurtenissen maakte hij in 1941 een eind aan zijn leven.

Dit artikel is een publicatie van Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC).
© Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 14 november 2003

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.