This post is also available in Engels.
In de blogs van de afgelopen tijd heb je kunnen lezen over hoe we hersenactiviteit kunnen meten. Maar we kunnen ook zelf hersenactiviteit opwekken of verstoren. Dit doen we door de elektrische stroompjes die worden gebruikt voor communicatie tussen hersencellen, ofwel actiepotentialen, in het brein te manipuleren. Door deze verstoringen nauwkeurig te monitoren kunnen we ontdekken wat het effect hiervan is op het gedrag. Zo kunnen we er bijvoorbeeld achter komen welke verschillende hersengebieden belangrijk zijn voor cognitieve taken.
Er zijn veel verschillende methoden om het brein een beetje te verstoren. Zo bestaan er onder andere Transcranial Magnetic Stimulation (TMS), Transcranial Electrical Stimulation (TES) en Transcranial Ultrasound Stimulation (TUS). Het effect van ieder van deze methoden is vergelijkbaar maar de manier waarop ze werken verschilt nogal van elkaar.
Elektrische stroompjes, magnetische velden of ultrageluid?
Bij elk van deze methoden gebruiken we speciale apparatuur om de elektrische stroom die de hersencellen opwekken te verstoren. Waar we bij TMS met magnetische golven de hersencellen proberen te activeren of juist stil te leggen, doen we dit bij vormen van TES met elektrische stroompjes. Bij TUS werken we met ultrageluid, ofwel geluid waarvan de frequentie te hoog is om gehoord te worden door het menselijk oor. Ultrasound wordt ook wel gebruikt om echo’s te maken van foetussen in de buik. Hierbij worden geen zenuwcellen gestimuleerd, maar maken we enkel plaatjes. Echter, als we ultrageluid heel sterk focussen op een specifieke plek kunnen we de energie verhogen in dat gebied, een beetje zoals een de zon en een vergrootglas. Deze sterk gefocuste variant gebruiken we in het Donders voor hersenstimulatie.
Elk van deze technieken kan zo op haar eigen unieke manier zorgen dat de hersencellen in een specifiek gebied gestimuleerd of juist geremd worden, afhankelijk van de onderzoeksvraag.
Depressieve klachten verminderen met TMS
Deze technieken worden momenteel niet alleen gebruikt om verder onderzoek te doen naar de communicatie tussen hersengebieden maar ook om de activiteit in de hersenen langdurig te versterken of verzwakken voor de behandeling van ziektebeelden. Zo bestaat er een speciale vorm van TMS, waarbij een reeks korte magnetische pulsen wordt gebruikt. Deze vorm van TMS kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het stimuleren van hersengebieden die bij mensen met een depressie zijn ontregeld. Door deze stimulatie kunnen de klachten worden verminderd.
Niet zo simpel als het lijkt…
Nu lijkt het vrij gemakkelijk, we stimuleren zenuwcel “A” en we zien een verandering in hersengebied “B” dat leidt tot gedrag “C”. Mooi, klaar! Toch? Helaas is het niet zo simpel. Het brein is een grote wirwar van zenuwcellen en verbindingen, die continue met elkaar communiceren. Je kunt het vergelijken met een kruispunt waar half Amsterdam elkaar probeert te kruisen. Chaos. Hierdoor is het moeilijk om enkel een specifieke verbinding te stimuleren zonder een effect te creëren in andere gebieden van het brein.
Daarom moet er wel even de kanttekening worden gemaakt dat “A” niet direct tot “B” hoeft te leiden, en dat verschillende factoren hier een rol kunnen spelen. Een voorbeeld hiervan is iemand zijn of haar emotionele staat: wanneer mensen bijvoorbeeld verdrietig zijn kan hun brein anders reageren op de stimulatie dan in een staat van geluk. Dit mogen we niet vergeten wanneer we gebruik maken van deze stimulatietechnieken in ons onderzoek
Wil je zelf eens een stimulatie experiment ondergaan? Meld je dan aan via SONA!
Auteur: Brittany van Beek
Buddy: Judith Scholing
Redactie: Felix Klaassen
Vertaling: Floortje Bouwkamp
Redactie vertaling: Christienne Gonzales Damatac
