Neuropsycholoog Alexander Sack wil de hersenen stimuleren om neurologische aandoeningen als beroertes en depressie te onderzoeken. Daarvoor gebruikt hij een techniek die geen operatie vereist.
Ons brein verwerkt alle informatie die we binnenkrijgen – dat wat we horen, zien, ruiken, enzovoort. Ook slaat het op wat wij willen onthouden en leren. Daarvoor is het brein heel flexibel: het kan specifieke verbindingen activeren of juist afzwakken als reactie op bepaalde prikkels. Alexander Sack van Maastricht University gebruikt breinstimulatie om die verbindingen in ons voordeel aan te sturen.
Kan hersenstimulatie ziekte genezen?
‘Jazeker, mijn eigen onderzoek richt zich bijvoorbeeld op beroerte. Hierbij ontstaat hersenletsel dat uit zichzelf niet kan herstellen. Iemand die een beroerte gehad heeft, verliest vaak essentiële functies als spraak of zicht. Breinstimulatie kan zulke beschadigde gebieden opnieuw activeren, zodat een patiënt zou kunnen revalideren. Bij depressies zijn er geen beschadigingen, maar kunnen delen van de hersenen wel ontregeld zijn. Zolang je exact weet welk hersengebied ziek of beschadigd is, biedt breinstimulatie een potentiële uitkomst.’
‘Een AI-systeem moet kunnen zeggen: dat is geen goed idee’
Het is belangrijk dat we AI-systemen kunnen vertrouwen. AI-onderzoeker Pınar Yolum stelt dat betrouwbare AI-systemen bezwaar moeten kunnen maken tege ...
Hoe stimuleer je de hersenen?
‘Met een techniek die non-invasieve breinstimulatie (NIBS) heet. Daarmee stimuleren wij de hersenen met elektromagnetische pulsen die een kleine stroom opwekken. Daar is geen operatie voor nodig. Zo’n stroom stuurt de activiteit van specifieke gebieden in de hersenen aan of verstoort ze. Dit beïnvloedt cognitieve functies, gedrag of zelfs emoties. Daardoor kunnen we uitzoeken welke gebieden verantwoordelijk zijn voor welke functies en deze gericht instellen.’
Er zijn al verschillende medicijnen in gebruik tegen depressie. Zou NIBS deze behandelingsvorm kunnen vervangen?
‘De standaardbehandeling is inderdaad nog medicinaal en werkt vaak prima. Toch is er een significante groep bij wie die medicijnen niks doen, de ‘non-responders’. Zij hebben alternatieven nodig. Daarnaast werken antidepressiva niet heel specifiek. De medicijnen hebben namelijk een algemeen effect op de hersenen. Dit veroorzaakt bijwerkingen die mensen niet altijd tolereren. Met NIBS bereik je een specifiek deel van de hersenen, waardoor bijwerkingen geen probleem vormen.’
Eigenlijk manipuleert NIBS de hersenen. Zijn er daardoor ethische kwesties waar u tegen aanloopt bij het uitvoeren uw onderzoek?
‘Normaal gesproken niet. Je kunt een proefpersoon alleen onderwerpen aan een experiment als dit door voorafgaande studies veilig is verklaard. Het experiment moet natuurlijk wel binnen aangegeven beperkingen blijven. Die duidelijke richtlijnen zijn ook nodig om de wetenschappelijke waarde te waarborgen.
‘In de Verenigde Staten zijn er grote klinische trials gaande voor de behandeling van depressies met NIBS. Hieruit bleek dat de techniek helpt bij non-responders van antidepressiva. Mede daardoor is NIBS nu een therapie die goedgekeurd is door de Food and Drug Administration. Sommige Amerikaanse verzekeraars betalen zelfs de behandeling. Dit gebeurt ook al in Canada, Finland en Duitsland.’
Ziet u, naast de behandeling van ziektes, nog andere mogelijkheden in NIBS?
‘Voor mij is het voornaamste doel van NIBS om onderzoek te kunnen doen naar verschillende hersenfuncties. Hoe worden bijvoorbeeld cognitieve functies, zoals het geheugen, gestuurd? Hoe worden alle signalen die we zintuiglijk binnenkrijgen verwerkt? En ook overkoepelend: hoe controleren onze hersenen dit allemaal? Ik wil zo de samenhang van alle complexe en flexibele functies van de hersenen in kaart brengen.
‘In Maastricht passen wij een combinatie van verschillende technieken toe die andere groepen doorgaans apart gebruiken. Hierdoor kunnen we hersenveranderingen veroorzaken, in beeld brengen én controleren, tegelijkertijd. Ondertussen kunnen we het effect van die veranderingen bekijken wanneer iemand een bepaald taakje doet. Vervolgens kun je analyseren wat het effect was op het brein. Deze methode wil ik de aankomende jaren inzetten om hersenletsel te onderzoeken.’
Voor veel mensen klinkt breinstimulatie nog erg sci-fi. Is dat terecht?
‘Bij dat woord gaan de gedachten al snel naar neuro-enhancement, het fenomeen waarbij de geheugencapaciteit en leereffectiviteit door breinstimulatie verbeteren. Ik vind dergelijke experimenten met gezonde proefpersonen gerechtvaardigd, zolang dit onderdeel is van een overkoepelende onderzoeksvraag. Dus om te bewijzen dat het mogelijk is en hiervan de effecten te analyseren. Dat zou van wetenschappelijke waarde kunnen zijn. Maar men moet dit streng controleren. Het is vooral een maatschappelijke vraag en een ingewikkelde discussie, vergelijkbaar met doping in de sport. Dit is vooral het geval als iedereen toegang kan krijgen tot de technieken.’
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: