Ultrageluid verandert hersenactiviteit: mogelijke methode om depressie te bestrijden
Ultrageluid kan activiteit diep in de hersenen langdurig en met precisie veranderen, laat een groep Europese neurowetenschappers zien in experimenten bij apen. De nieuwe methode zou in de toekomst ingezet kunnen worden bij depressie of andere hersenaandoeningen.
De meeste mensen kennen ultrageluid van de zwangerschapsecho. Hoogfrequent geluid – onhoorbaar voor de mens – dringt daarbij door tot de foetus, waarna het weerkaatste signaal omgezet wordt in een zwart-witbeeld. Met hetzelfde type geluidssignaal kun je ook hersenactiviteit manipuleren. Dat schrijven onderzoekers uit Oxford en Parijs in een dubbele publicatie in de jongste edities van vakbladen eLife en Neuron.
De techniek is mogelijk interessant als aanvulling of vervanging van bestaande hersenstimulatietechnieken, zoals transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Bij deze techniek wordt een krachtige magneetpuls op het hoofd afgevuurd. Psychiaters zetten TMS steeds vaker in, bijvoorbeeld voor het behandelen van depressieve patiënten bij wie medicatie of een andere therapie onvoldoende baat hebben.
Geluidspulsen zorgden bij apen voor een verandering in de communicatie tussen de gestimuleerde breingebieden en andere hersendelen
Een TMS-puls bereikt alleen oppervlakkige hersengebieden. Het komt niet tot in de dieper gelegen emotiegebieden zoals de amygdala, die onder andere betrokken is bij depressie. “Geluidsgolven komen wel zover”, legt eerste auteur Lennart Verhagen uit aan de telefoon vanuit Oxford. “Bovendien zijn ze nauwkeuriger te richten dan TMS.”
Met een soort omgebouwd echoapparaat stuurden Verhagen en zijn collega’s een serie geluidspulsen van 30 milliseconden op de hersenen van makaken af, gedurende 40 seconden. Dat zorgde voor een verandering in de communicatie tussen de gestimuleerde breingebieden en andere hersendelen, zagen de onderzoekers toen ze de apen vervolgens in een MRI-scanner legden. De verandering bleef tot wel twee uur na de behandeling bestaan.
Toepassing op mensen
Voor een toepassing in de klinische praktijk moeten nog stappen gezet worden, waarschuwt Verhagen. “In apen werkt ultrageluid veilig en nauwkeurig bij eenmalige toepassing, laten wij zien. Dit biedt een goede basis om deze nieuwe techniek ook voorzichtig te gaan ontwikkelen in mensen.”
Ook dan verwacht Verhagen dat de methode in eerste instantie vooral meerwaarde zal hebben als aanvulling op huidige behandelingen. “Als patiënten voorafgaand aan een psychiatrische sessie direct een geluidspuls krijgen, maakt dat hun hersenen wellicht ontvankelijker voor de therapie.”
Hoogleraar cognitieve neuropsychiatrie André Aleman vindt echostimulatie ‘een hoopvolle ontwikkeling’, laat hij in een telefonische reactie weten. Vooral vanwege het diepe bereik en het langdurige effect. ‘Als je patiënten behandelt, wil je natuurlijk dat de verbeteringen ook voortduren als je de stimulatie stopt.’
Aleman ziet de methode als een interessante potentiële extra in het behandelinstrumentarium van de psychiater. “Niet alleen voor depressie, maar ook voor bijvoorbeeld ernstige dwangstoornissen. Daar zou het een alternatief kunnen zijn voor diepe hersenstimulatie met elektrodes in het brein. Dat zijn nu heel ingewikkelde operaties.”
Voor het zover is, wil hij nog wel wat dingen uitgezocht zien. “Ultrageluid lijkt de communicatie tussen gebieden te veranderen, maar hoe specifiek is dat? Bij depressie is de verbinding tussen de voorste hersenen en het limbisch systeem aangedaan. Die kan je met ultrageluid proberen te beïnvloeden. Maar hoe weet je of dat niet tegelijk ook andere verbindingen verstoort? Je wilt niet dat als bijwerking bijvoorbeeld opeens je geheugen verslechtert.”