Het stimuleren van de hersenen met echografie kan beslissingen beïnvloeden
Een niet-invasieve ultrasone methode met lage intensiteit die gericht is op zenuwcellen of neuronen, kan de hersenfunctie veranderen om de besluitvorming te beïnvloeden.
Wetenschappers hebben de techniek gedemonstreerd in een recente studie, waarin ze het "contrafeitelijke denken" bij primaten verstoorden.
Contrafeitelijk denken, of contrafeitelijk redeneren, is een soort besluitvorming waarbij opties worden overwogen die nu niet beschikbaar zijn, maar die in de toekomst zouden kunnen zijn.
Een persoon die bijvoorbeeld op een zonnige dag binnenshuis werkt en tegen zichzelf zegt: 'Ik zou buiten van de zon kunnen genieten', is bezig met contrafeitelijk denken.
De recente studie is de eerste die aantoont dat een frontaal hersengebied dat bekend staat als de cortex cingularis anterior, het contrafeitelijke denken kan reguleren.
In een krant in Nature Neuroscience, De auteurs beschrijven hoe ze het contrafeitelijke denken bij makaken veranderden door zich te richten op neuronen in hun anterieure cingulaire cortex met niet-invasieve, lage intensiteit echografie.
‘Interne representaties van keuzes’
Onderzoek naar besluitvorming heeft de neiging zich te concentreren op hersencircuits die reacties op huidige stimuli regelen. De auteurs merken echter op dat "Dieren vaak gedrag vertonen waarvoor momenteel geen zintuiglijk bewijs is."
Ze beweren dat dieren, om dit te kunnen doen, 'interne representaties' van keuzes moeten behouden, 'zelfs als deze keuzes niet beschikbaar zijn'.
Met andere woorden, dieren moeten enig vermogen hebben om contrafeitelijk te denken, of om na te denken over keuzes die geen verband houden met de huidige ervaring.
"Dit is echt een opwindende studie om twee belangrijke redenen", zegt hoofd en corresponderende studie auteur Elsa Fouragnan, Ph.D., die werkt aan de University of Plymouth School of Psychology, in het Verenigd Koninkrijk.
De eerste reden om enthousiast te zijn over het onderzoek, legt ze uit, is omdat uit de bevindingen blijkt dat "de cingulaire cortex cruciaal is om over te schakelen naar betere alternatieven."
En de tweede reden, voegt ze eraan toe, is omdat de resultaten aantonen dat "echografie met lage intensiteit kan worden gebruikt om de hersenactiviteit in [een] zeer nauwkeurig deel van de hersenen omkeerbaar te veranderen."
Niet-chirurgische hersenstimulatie
Er is een groeiende behoefte aan niet-chirurgische hulpmiddelen voor hersenstimulatie. Er is potentieel voor dergelijke methoden om de behandelresultaten veilig en met minimale bijwerkingen te verbeteren.
Geconcentreerde echografie met lage intensiteit "wint aan grip" als een dergelijke benadering. Eerdere studies hebben aangetoond dat het de activiteit in de hersenen van zoogdieren niet-invasief kan veranderen, zowel door signalen te stimuleren als te blokkeren.
Sommige onderzoeken hebben ook aangetoond dat echografie de activiteit in de buitenste lagen en ook diep in het menselijk brein kan beïnvloeden.
De recente studie werpt licht op hoe activiteit in de cortex cingularis anterior de besluitvorming beïnvloedt.
Het suggereert dat, als dit deel van de hersenen niet goed functioneert, het kan voorkomen dat iemand kan overschakelen naar een betere optie, zelfs als deze beschikbaar komt.
Deskundigen zijn van mening dat dit soort hersenstoornissen de reden zou kunnen zijn waarom mensen met bepaalde psychiatrische aandoeningen vast blijven zitten in onbehulpzame gewoonten.
Onderzoek onthult de causale rol van het hersengebied
Fouragnan en collega's onderzochten deze mogelijkheden verder door de makaken te bestuderen terwijl ze een traktatie zochten en selecteerden uit een reeks opties.
De apen leerden snel welke van de opties ze de voorkeur gaven, maar als het ging om het uitoefenen van een keuze, was die niet altijd beschikbaar. Ze hielden het echter "in gedachten" voor wanneer het weer beschikbaar zou zijn.
De onderzoekers onderzochten vervolgens hoe de apen "representaties bleven houden van de waarde van contrafeitelijke keuzes - keuzes die op dit moment niet kunnen worden genomen, maar die wel in de toekomst kunnen worden genomen."
Met behulp van MRI-scans van de hersenen van de apen zagen ze dat de activiteit in de cingulaire cortex 'weerspiegelde of de representaties van interne waarden zouden worden vertaald in daadwerkelijke gedragsverandering'.
Ze toonden aan dat, door het hersengebied te stimuleren met niet-invasieve, gefocuste echografie met lage intensiteit, de cortex cingularis anterior van "causaal belang" was voor dit proces. Door op deze manier de hersenen te stimuleren, werd het contrafeitelijke denken van de apen verstoord.
Fouragnan concludeert dat hersenstimulatie met behulp van niet-invasieve, gerichte, lage intensiteit echografie "het potentieel heeft om het leven van miljoenen patiënten met psychische aandoeningen te verbeteren door hersenweefsel tot op de millimeter nauwkeurig te stimuleren."
Sommige hersenstimulatietechnieken helpen al mensen met de ziekte van Parkinson en depressie, maar omdat ze niet-chirurgisch zijn, hebben de methoden niet het nauwkeurigheidsniveau dat in deze studie wordt bereikt, voegt ze eraan toe.
"Het is nog een vroege stadia, en de volgende fase is dat verdere proeven bij mensen worden uitgevoerd, maar het potentieel is erg opwindend."
Elsa Fouragnan, Ph.D.
