Onderzoekers in de VS hebben eindelijk ontdekt hoe ernstige depressie een abnormaal hersensignaal veroorzaakt – en hoe krachtige magnetische pulsen patiënten snel kunnen verlichten.
In de afgelopen decennia is transcraniële magnetische stimulatie (TMS) wereldwijd een wijdverbreide praktijk geworden voor de behandeling en genezing van depressie en andere psychische aandoeningen. Artsen en wetenschappers hebben echter nog niet precies begrepen hoe de techniek de hersenen beïnvloedt.
Om te begrijpen hoe dokters een techniek omarmden die ze niet helemaal onder de knie hadden, gaan we eerst terug naar 1938, toen een Italiaanse man leed aan paranoïde schizofrenie de eerste persoon kreeg een behandeling genaamd elektroshocktherapie (elektroconvulsietherapie of ECT) met volledige verbetering van zijn symptomen.
Na verloop van tijd breidde het gebruik van ECT zich uit van schizofrenie naar andere aandoeningen, waaronder epilepsie, en artsen merkten dat patiënten zich een paar dagen na hun aanvallen vaak euforisch of erg gelukkig voelden.
“En psychiaters kwamen met het idee, wat als we epileptische aanvallen zouden veroorzaken bij mensen die erg, erg depressief zijn: zou dat hen kunnen helpen zich beter te voelen? En dat heeft feitelijk geleid tot een van de meest effectieve behandelingen voor depressie tot nu toe, elektroconvulsietherapie,” zei Dr. Anish Mitra, een postdoctoraal onderzoeker in de psychiatrie en gedragswetenschappen aan de Stanford University.
In tegenstelling tot TMS is elektroconvulsietherapie (ECT) een operatie die wordt uitgevoerd onder algehele narcose, waarbij kleine elektrische stroompjes door de hersenen worden geleid en zo een korte aanval veroorzaken. Het is bekend dat het snelle en duidelijke verbeteringen veroorzaakt bij verschillende psychische aandoeningen, waaronder depressieve stoornis (klinische depressie), een van de ernstigste vormen van psychische stoornissen.
Maar de elektroconvulsietherapie was “stressvol”, zei Mitra. Het vereiste algemene anesthesie en droeg een aanzienlijke hoeveelheid stigma. Dit bracht artsen ertoe zich af te vragen of het mogelijk was om slechts een deel van de hersenen te stimuleren zonder mensen zo’n gegeneraliseerde aanval te bezorgen.
En zo ontstond in de jaren tachtig transcraniële magnetische stimulatie (TMS). TMS verschilt van ECT doordat het magnetische pulsen gebruikt om de hersenen op een niet-invasieve manier te stimuleren om een aanval te veroorzaken in plaats van elektrische stromen te gebruiken.
Toch was het niet helemaal duidelijk hoe TMS depressieve patiënten precies hielp. De leidende hypothese was dat het de stroom van neurale activiteit in de hersenen veranderde, maar Mitra bleef sceptisch – en vastbesloten om het mysterie op te lossen in de hoop effectievere behandelingen te vinden.
Hersensignalen gaan de verkeerde kant op
Om erachter te komen waar de depressie in de hersenen stroomde, Mitra en zijn team rekruteerde 33 patiënten die in het ziekenhuis waren opgenomen met een depressieve stoornis.
Drieëntwintig van de patiënten kregen Stanford Neuromodulation Therapy (SNT) – een versnelde vorm van transcraniële magnetische stimulatie – en 10 kregen een schijnversie ervan. Vervolgens vergeleken ze de gegevens van deze patiënten met die van 85 gezonde vrijwilligers zonder depressie.
Bij het onderzoeken van hersenscans met behulp van functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI), een niet-invasieve beeldvormingstechniek die wordt gebruikt om hersenactiviteit te meten en in kaart te brengen, ze vonden een intrigerende verbinding.
In de hersenen van gezonde proefpersonen volgden de wetenschappers de informatiestroom van een deel van de hersenen dat sensorische informatie interpreteert, de anterieure insula genaamd, naar een ander deel dat een waarde toekent aan die sensorische informatie, de anterior cingulate cortex.
Maar bij driekwart van de deelnemers met ernstige depressie, “werd de manier waarop de hersenen emotionele signalen verwerkten echt abnormaal”, vertelde Mitra aan Euronews Next, eraan toevoegend dat voor hen “het waardesysteem – de cortex anterior cingulate – ‘dat was een soort van de aandrijfmotor – en niet de sensorische informatie.”
Met andere woorden, wie de zender is en wie de ontvanger in het hersennetwerk bleek erg belangrijk te zijn om te bepalen of iemand depressief is.
‘Depressiefilter’
De bevinding was intrigerend voor het team van Mitra, omdat mensen met een depressie doorgaans geen vreugde of plezier kunnen vinden in activiteiten die hen normaal gesproken geluk zouden brengen, “en zo denk je erover.” [abnormal flow] was een soort filter: de hersenen hebben hun beloningscentrum ingesteld om te zeggen dat niets je gelukkig zal maken.
Wetenschappers zijn van mening dat transcraniële magnetische stimulatie het waarschijnlijk mogelijk maakt dat deze abnormale stroom wordt gereset, en zodra de normale directionele stroom is hersteld, wordt het “depressiefilter” uitgeschakeld, zei Mitra.
Niet alle mensen met een depressie vertonen echter hetzelfde abnormale patroon van neurale activiteit, en omgekeerde hersenstroom komt minder vaak voor bij mildere gevallen van depressie.
Abnormale neuronale activiteit, indien aanwezig, kan echter dienen als een waardevolle biomarker en uiteindelijk bepalend zijn voor de meest geschikte behandeling voor patiënten met depressie.
“Het feit dat we naar deze biomarker kunnen zoeken en mogelijk kunnen voorspellen bij wie het zal werken zonder tijd te verspillen, is erg belangrijk,” zei Mitra, eraan toevoegend dat efficiënte diagnose en prognose essentieel zijn voor het leveren van tijdige en effectieve interventies zijn van cruciaal belang voor depressieve patiënten .
De exacte locatie van de emotionele responsnetwerken van mensen kan van persoon tot persoon verschillen, en de geïdentificeerde biomarker kan artsen ook helpen bepalen op welk deel van de hersenen ze zich moeten richten bij het uitvoeren van transcraniële magnetische stimulatie.
Het gebruik van hersenafbeeldingen om te bestuderen hoe signalen door de hersenen reizen, is een relatief nieuw concept, zei Mitra, maar er zijn al aanzienlijke hoeveelheden gegevens en hersenafbeeldingen wereldwijd beschikbaar van mensen bij wie de depressie al dan niet is verbeterd.
Door deze bestaande datasets te correleren, kunnen waardevolle nieuwe conclusies worden getrokken, “zoals ‘Oh, dat soort depressie’.” [as seen in the brain images] “Reageert heel goed op Prozac,” legde hij uit.
Hoewel hij de resultaten spannend vindt, zijn er nog veel onbeantwoorde vragen.
“We hebben alleen toegang tot dit kleine deel van de wereldgegevens over hoe de hersenen eruit zien bij depressie. Dus ik vind het opwindend dat mensen een spoor kunnen volgen en zien waar het ons naartoe brengt”, zei hij.