Een micropuls in het gebied van de hersenen net achter het oor kan geheugenstoornissen helpen verminderen bij patiënten met matig tot ernstig traumatisch hersenletsel.
Malte Mueller/Getty Images/fStop
Onderschrift verbergen
Onderschrift wisselen
Malte Mueller/Getty Images/fStop
Een micropuls in het gebied van de hersenen net achter het oor kan geheugenstoornissen helpen verminderen bij patiënten met matig tot ernstig traumatisch hersenletsel.
Malte Mueller/Getty Images/fStop
Als je ooit moeite hebt gehad om je sleutels te vinden of je te herinneren wat je voor het ontbijt hebt gegeten, weet je dat het kortetermijngeheugen verre van perfect is.
Voor mensen die een traumatisch hersenletsel (TBI) hebben gehad, kan het herinneren van recente gebeurtenissen of gesprekken een enorme strijd zijn.
“We hebben patiënten van wie de familie ze niet alleen thuis kan laten omdat ze het fornuis aanzetten en vergeten het uit te zetten”, zegt hij. Dr Ramon Diaz Arasteadie leiding geeft aan het Center for Clinical Brain Injury Research aan de Universiteit van Pennsylvania.
Dus gingen Arastea en een team van wetenschappers op zoek naar een mogelijke behandeling. Het gaat om het leveren van een elektrische impuls aan de hersenen op precies het juiste moment.
Het team werkte aan een onderzoek onder acht mensen met matige of ernstige verwondingen rapporten in het journaal Hersenstimulatie. Een micropuls in het gebied van de hersenen net achter het oor verbeterde de herinnering met ongeveer 20 procent en verminderde het geheugentekort van de persoon met ongeveer de helft.
Als de bevindingen in een groter onderzoek zouden worden meegenomen, zou deze aanpak het leven kunnen verbeteren van veel jonge mensen die ernstige verwondingen hebben overleefd, zegt Diaz-Aastia, auteur van het onderzoek en hoogleraar neurowetenschappen aan de Universiteit van Pennsylvania.
“In veel gevallen is de reden dat ze niet kunnen meedoen en niet volledig kunnen deelnemen aan de samenleving vanwege hun geheugenproblemen”, zegt hij. “En ze hebben vaak last van deze handicap die vele decennia aanhoudt.”
Maar therapie is niet voor timide mensen. Het vereist chirurgische implantatie van elektroden in de hersenen. Wetenschappers werken nog steeds aan het verbeteren van het systeem dat de elektrische impulsen levert.
belangrijkste oorzaak van invaliditeit
Elk jaar lopen meer dan 1,5 miljoen mensen in de Verenigde Staten traumatisch hersenletsel op. Veelvoorkomende oorzaken zijn vallen, auto-ongelukken, aanrandingen, contactsporten en geweerschoten.
Ongeveer 80 procent van traumatisch hersenletsel wordt geclassificeerd als mild, wat betekent dat de persoon niet langer dan een paar minuten het bewustzijn heeft verloren en geen tekenen van schade heeft op een hersenscan. Symptomen, waaronder geheugenverlies, duren zelden langer dan een paar weken.
De patiënten in deze studie hadden matige tot ernstige verwondingen, die vaak leidden tot permanente geheugen- en denkstoornissen. Meer dan 5 miljoen mensen in de Verenigde Staten leven met een handicap die verband houdt met een traumatisch hersenletsel.
Een onevenredig groot aantal ernstig hoofdletsel komt voor bij jonge mensen die een ernstig auto- of motorongeluk hebben gehad, zegt Diaz-Arrastia. Hij zegt dat deze patiënten fysiek kunnen herstellen, maar niet mentaal, wat betekent dat velen nooit meer aan het werk gaan.
“Mensen die moeite hebben om te onthouden wat ze vijf minuten geleden hebben gelezen of wat ze vijf minuten geleden is verteld, zullen moeite hebben om de overgrote meerderheid van de banen te vervullen”, zegt hij.
Om patiënten met aanhoudende geheugenproblemen te helpen, werkt Diaz-Arrastia samen met Michaël Kahanehoogleraar psychologie aan Penn State.
Kahane onderzoekt al jaren waarom het geheugen van een gezond persoon de ene keer goed werkt en de andere keer niet zo goed.
“Mijn geheugen is anders dan een uur geleden, of het zal over een uur zijn”, zegt hij. “En het is deze diversiteit die de deur kan openen naar een hele reeks mogelijke manieren waarop we mensen kunnen helpen verbeteren.”
Kahana’s doel is om manieren te vinden om de hersenen zo aan te passen dat ze geheugentaken uitvoeren zoals in het beste uur van de beste dag.
Om dit te doen, moest het team eerst de patronen van elektrische signalen identificeren die verband houden met het ophalen – of niet ophalen – van een herinnering. Om die signalen te monitoren, hadden ze patiënten nodig die elektroden in hun hersenen hadden.
Dus rekruteerden de wetenschappers een reeks epilepsiepatiënten die eerder chirurgisch geïmplanteerde elektroden hadden gekregen als onderdeel van hun behandeling. Daarna lieten ze een computer leren de signalen te herkennen die de hersenen van deze patiënten produceerden als ze probeerden iets te onthouden.
Na jaren van werk, zegt Kahane, was het team in staat om “te voorspellen wanneer een herinnering zal mislukken of slagen in een bepaalde persoon.”
Vervolgens bedachten ze een systeem dat een nauwkeurig getimede elektrische puls zou afgeven aan de laterale temporale cortex, een hersengebied achter het oor dat betrokken is bij geheugencodering.
“Het zal detecteren dat je op het punt staat een geheugenbreuk te ervaren en zal proberen het systeem in een staat te duwen die meer bevorderlijk is voor een goede baan”, zegt Kahana.
Het systeem werkte – bij een kleine groep mensen zonder voorgeschiedenis van de ziekte.
Dit maakte de weg vrij voor het team van Kahane om de aanpak te testen bij mensen met een voorgeschiedenis van matig tot ernstig hersenletsel.
De nieuwe studie was, net als eerdere inspanningen, gebaseerd op deelnemers die werden geëvalueerd voor een operatie voor ernstige epilepsie. Dit betekent dat ze al draden in hun hersenen hadden gestoken om de bron van hun aanvallen te detecteren.
Het team van Kahana gebruikte deze draden om de hersenactiviteit en de geleiding van elektrische impulsen te volgen terwijl de deelnemers een geheugentest deden.
Deelnemers kregen een lijst met 12 woorden te zien, zoals kat, sleutel of boek. Daarna, na een korte afleiding, werd hen gevraagd de woorden te onthouden.
Tijdens sommige sessies deden de onderzoekers niets. In andere gevallen stuurden ze een elektrische puls.
“Door alleen elektrische stimulatie op de momenten dat het naar verwachting zou mislukken, konden we de hersenen van een slechte toestand naar een betere toestand brengen”, zegt Kahane.
Geheugenonderzoek is grotendeels gefinancierd door het Defense Advanced Research Projects Agency van het leger. Het maakt deel uit van een dossier een inspanning door het bureau om technologieën te ontwikkelen om militair personeel en veteranen te helpen met geheugenproblemen veroorzaakt door traumatisch hersenletsel.
Kahana heeft een financieel belang in een bedrijf die van plan is deze technologie te commercialiseren. En verschillende andere bedrijven testen hersenstimulatie om het geheugen en de cognitie te verbeteren.
Hun doel is om behandelingen te ontwikkelen, niet alleen voor mensen met traumatisch hersenletsel, maar ook voor mensen met hersenziekten die het geheugen aantasten, waaronder de ziekte van Alzheimer.
