Een implantaat dat hersenactiviteit meet, en op basis daarvan prikkels uitzendt, halveert de pijn van mensen die met chronische pijnklachten kampen.
Een hersenimplantaat dat opmerkt wanneer iemand pijn lijdt, en daarop reageert door het brein te stimuleren, heeft chronische pijnklachten verminderd die voorheen niet te verhelpen waren. Een van de deelnemers van het onderzoek was hierdoor in staat om voor het eerst sinds jaren zijn vrouw weer te omhelzen.
Ongeveer een kwart van de Nederlanders heeft last van chronische pijn. Veel van deze mensen hebben geen baat bij traditionele pijntherapieën. De reden hiervoor kan zijn dat chronische pijnklachten vaak afstammen van fundamentele veranderingen in ons breinnetwerk. Deze zijn met standaardbehandelingen moeilijk te signaleren en aan te pakken.
Diepe hersenstimulatie
Een veelbelovende aanpak tegen chronische pijn is diepe hersenstimulatie, ook wel deep brain stimulation of kortweg DBS genoemd. Dat is een methode die de hersenen prikkelt met kleine elektroden.
DBS levert wisselende resultaten op. Artsen die DBS inzetten, pakken bij elke behandeling dezelfde hersengebieden op dezelfde manier aan, terwijl uit onderzoek juist blijkt dat pijnklachten bij verschillende patiënten ontstaan op verschillende plekken in het brein.
Neuropsycholoog Prasad Shirvalkar en zijn collega’s van de Universiteit van Californië in de VS vroegen zich af of een gepersonaliseerde aanpak niet effectiever zou zijn. Om dit te onderzoeken, onderwierp het team zes individuen met voorheen onbehandelbare chronische pijnklachten aan elektro-encefalografie. Elektrodes maten de hersenactiviteit en stimuleerden veertien delen van de hersenen gedurende een periode van tien dagen.
Gepersonaliseerde stimuli
De onderzoekers konden bij vijf deelnemers vaststellen welke hersengebieden de oorzaak waren van het pijnprobleem. Ook identificeerden ze welke frequentie een prikkel moest hebben om de pijn het beste te verlichten.
Een van de vijf deelnemers merkte geen duidelijke pijnvermindering, maar hij gaf wel aan dat de methode zijn lichamelijk functioneren verbeterde. Door de therapie was hij voor het eerst sinds jaren in staat zijn vrouw te omhelzen. Hij achtte dit zo waardevol dat hij ondanks het aanhouden van de pijn wilde doorgaan naar de volgende fase van het onderzoek.
Daarbij gebruikten de onderzoekers kunstmatige intelligentie om de elektrische activiteit in de hersenen te doorgronden en onderscheid te maken tussen momenten van veel en weinig pijn. Daarna implanteerden ze permanente, gepersonaliseerde DBS-elektrodes bij elke deelnemer, die de breinactiviteit in de gaten hielden. Wanneer de implantaten pijngerelateerde activiteit opmerkten, reageerden ze daarop met geoptimaliseerde prikkels. Wanneer de deelnemers sliepen, zetten de elektrodes zichzelf uit.
Na zes maanden afstellen en personaliseren, was het tijd om de implantaten te testen. Deelnemers kregen drie maanden lang gepersonaliseerde stimuli, gevolgd door drie maanden aan placeboprikkels – of andersom – zonder dat ze wisten in welk van de twee stadia ze zich bevonden. De placebo stimuleerde de hersenen op een lage frequentie in regio’s net naast de optimale hersenlocaties. Deelnemers moesten meerdere keren per dag hun pijn beoordelen.
Placebo
De gepersonaliseerde prikkels verminderden de pijnervaring gemiddeld met wel 50 procent. De placebo deed deze juist stijgen met 11 procent. Ook steeg het aantal gezette stappen per dag met 18 procent toen gepersonaliseerde stimuli gebruikt werden; de placebo zorgde voor een stijging van slechts 1 procent. Deelnemers gaven bovendien aan dat ze zich minder depressief voelden als de implantaten actief waren. Deze voordelen bleven aanhouden tot wel 3,5 jaar na de onderzoeksperiode. ‘Dit is een belangrijk onderzoek dat de nieuwste middelen benut’, zegt neurowetenschapper Tim Denison van de Universiteit van Oxford.
Een probleem van DBS was vaak de gewenning van het brein – deze past zich bij herhaalde prikkels op een gegevens moment aan, waardoor de efficiëntie ervan daalt. Denison zegt dat de aanhoudend voordelen van de therapie te danken zijn aan het feit dat de deelnemers alleen stimuli ontvingen zodra het pijnniveau omhoogging, en dus niet de hele tijd. De volgende stap van het onderzoek zou zijn om gepersonaliseerde stimuli te vergelijken met constante prikkels en de verschillen te meten, zegt hij.
‘Het opschalen van deze methode, en het economische aspect daarvan, zal een andere uitdaging vormen’, zegt Denison. ‘Dat is een reden om ook onderzoek naar minder ingrijpende manieren van neuromodulatie door te zetten’.
Bron: New Scientist