De diepe hersengolven die schuilgaan achter dwangmatige handelingen

2 dagen geleden 2

Laat iemand met hevige smetvrees de vloer aanraken, en diegene móét direct uitvoerig zijn handen wassen, minutenlang. De wil lijkt uitgeschakeld, de dwanghandeling eist uitvoering.

Wat gebeurt er in het brein van iemand met zo’n obsessief-compulsieve stoornis (OCD)? Elektrofysioloog Tara Arbab (39) heeft het voor het eerst ter wereld vastgesteld. Ze vond een duidelijk signaal, diep in de hersenen van elf patiënten, dat kenmerkend is tijdens de dwangmatige handelingen. „Alsof er een netwerk van zenuwcellen is waarin de stroomsignalen niet meer stoppen maar blijven rondgaan in een loop.”

Arbab is geboren in Los Angeles (VS). Haar ouders, computerwetenschappers, verhuisden toen zij vier was naar Nederland. Haar liefde voor hersenonderzoek werd geplant toen ze een kinderboek las over de twee breinen van een brontosaurus – één in de kop en één in de staart. „Dat is inmiddels ontkracht, maar het riep allerlei vragen bij me op. Hoe kan dat? Je hersenen besturen wat je wilt doen, maar als je twee breinen hebt, welke wint er dan?” Het is de kern van haar onderzoek: de hersenschors met bewuste gedachten, of de diepe hersenkernen… wie zit er aan het stuur?

Tien jaar liep het onderzoek, en op 24 juli kon het Amsterdamse onderzoeksteam eindelijk met de resultaten naar buiten in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Mental Health. Arbab is trots. „De gegevens staan als een huis”, zegt ze. Haar werkkamer is een warme roze oase in het verouderde gebouw van het Nederlands Herseninstituut: een strakke roze bank prijkt tussen groene planten, een zachtroze toetsenbord complementeert Arbab’s rozerode haar.

Hoe kun je diep in het brein meten?

„Dit zijn patiënten met ernstige OCD, zij ‘dwangen’ soms wel zestien uur op een dag en geen enkele behandeling helpt. Als laatste kiezen ze dan voor een hersenoperatie waarbij een neurochirurg twee elektrodes implanteert, diep in hun brein. Die elektrodes zijn verbonden met een onderhuids apparaatje dat continu een beetje stroom afgeeft. Hierdoor gaan circuits van hersencellen op een andere manier werken. Hoe precies, dat weten we nog niet. Maar bij 60 procent van de patiënten verdwijnen hiermee hun klachten.

„Het bijzondere is: die elektroden kunnen niet alleen elektrische stroompjes geven, ze kunnen die ook meten. Zo kunnen we dus diep in de hersenen van levende mensen meten. Dat is echt uniek.”

Wat gebeurt er bij een dwangaanval?

„Bij iemand met deze stoornis kan een bepaalde gebeurtenis of gedachte, de obsessie, dwanghandelingen uitlokken, de compulsie. Die is nodig om het sterke gevoel van onrust te dempen dat de obsessie oproept. Bij veel patiënten in onze studie leidde bijvoorbeeld de vloer aanraken, of een deurklink, tot dwangmatig handen wassen. Maar de trigger kan ook een religieuze tekst zijn, waarna iemand dwangmatig moet bidden. Of de gedachte dat je matras vies is geworden, waarna je de hele tijd op een foto moet checken of dat matras is schoongemaakt. Na een tijdje stopt de dwang. Hoe lang dat duurt verschilt per patiënt, dat kan wel 40 minuten zijn.”

Drie minuten zitten met die vieze handen terwijl wij meten. Dat is erg moeilijk

Meet je dan doorlopend, in de hoop dat ze een aanval krijgen?

„Nee, we lokten de compulsie uit. Twee weken na de hersenoperatie komen de patiënten naar het ziekenhuis om de stroom voor het eerst aan te laten zetten. Voor onze studie deed mijn medeauteur, psychiater Melisse Bais, dan eerst de meting. Eerst drie minuten een basismeting. Dan confronteerden we de deelnemer met zijn of haar obsessie. Ze moesten bijvoorbeeld de vloer aanraken, en dan drie minuten zitten met die vieze handen terwijl wij meten. Dat is erg moeilijk voor hen.

„Daarna mochten ze hun compulsie uitvoeren, handen wassen, zolang als nodig, terwijl wij drie minuten meten. Daarna maten we dan nog drie minuten tijdens de opluchting.”

Welke afwijkende hersensignalen zie je tijdens het dwangen?

„We meten de activiteit in een netwerk van vier diepe hersengebiedjes. Bij alle patiënten zagen we tijdens de compulsies daar een toename van delta- en alfagolven. Die zag je niet tijdens rust, obsessies of opluchting.”

Kan dat ook door het handen wassen zelf komen?

„We hebben ook de gegevens bekeken van de patiënten die stilzitten tijdens hun compulsie, zoals bidden of een foto bekijken. Bij hen zagen we alleen in één van die vier gebiedjes, de globus pallidus, een toename in de delta- en alfa-activiteit. Dat is een sterk neurofysiologisch signaal. Dat zal relevant zijn voor onderzoek naar allerlei psychiatrische stoornissen.”

Zie je bij de obsessies ook iets?

„Dat was subtieler: de toename van deltagolven hing samen met hoe heftig de patiënten hun obsessies ervoeren. Ik denk dat die signalen van obsessies, gedachten, uit de hersenschors komen. Dat hoop ik in volgende experimenten te vangen. Zo krijgen we hopelijk in beeld hoe een bewuste gedachte in de hersenschors kan leiden tot effecten dieper in het brein, waar gedrag wordt gestuurd.”

Overlapt OCD met andere psychiatrische aandoeningen?

„Ja, compulsiviteit is een symptoom bij veel psychiatrische stoornissen. Bij verslaving bijvoorbeeld, de tics bij het syndroom van Gilles de la Tourette en eetstoornissen. In een studie met twee Amerikaanse patiënten die een diepe hersenelektrode kregen tegen hun eetbui-stoornis, binge eating disorder, zagen de onderzoekers een signaal vlak voordat ze de controle verliezen over hun eetgedrag, vergelijkbaar met wat wij bij obsessies vonden.

„Dat past bij een nieuwe blik op psychiatrisch onderzoek: de ziektebeelden niet per stoornis indelen, maar naar de componenten die ze gemeen hebben. Die componenten, zoals compulsies, kunnen we goed in proefdieren bestuderen.”

Hoe kan jullie ontdekking de behandeling verbeteren?

„Nu we beter begrijpen wat er neuronaal misgaat bij OCD, kunnen we daar gerichter op ingrijpen. Met diepe hersenstimulatie zou je bijvoorbeeld alleen de stroom kunnen laten lopen op het moment dat de elektrode registreert dat die obsessie opkomt of de compulsie begint.

„Daarnaast kunnen we met deze kennis weer fijnmaziger kijken bij ratten. We denken dat één type hersencel de compulsie veroorzaakt. Die zou het circuit moeten remmen, maar doet dat niet meer. In proeven bewerken we dit specifieke celtype nu zó dat we hem kunnen activeren met laserlicht. Als onze theorie klopt zou je daarmee de compulsie uitzetten.”