Willuhn Group

Ingo Willuhn:

Een drugsverslaafde en een patiënt met OCD (obsessief-compulsieve stoornis) lijken op elkaar. Hoe zit dat?

‘Hun dwangmatige gedrag is het eindpunt van een escalatie die begint met iets doen omdat je het wilt, vervolgens wordt dat een gewoonte – automatisme – en daarna wordt het bij sommige mensen pathologisch. Zowel de verslaafde als de dwangpatiënt verliest de controle over zijn gedrag. Allebei voelen ze zich er slecht over, ze weten dat ze ermee moeten stoppen, en toch lukt dat niet. En dan komen de basale ganglia (BG) in beeld. In ons lab bestuderen wij de BG in knaagdieren. De BG is een reeks hersenkernen die in alle zoogdieren hetzelfde is; daarom zijn onze bevindingen bij ratten en muizen ook relevant voor de mens. Ze spelen geen rol bij wat we preciesdoen (bijvoorbeeld hoeveel centimeter we onze arm optillen), maar wel bij wat we in het algemeen doen en hoe we dat gaan doen: met welke intensiteit of kracht. Ik denk dat mensen vastlopen in bepaald gedrag en hun flexibiliteit verliezen om dat te veranderen, doordat dit hersengebied disfunctioneert.’

Welke processen spelen daarbij een rol?

‘Daarvoor moeten we naar het striatum kijken, de ingang naar de BG. In striatale cellen zitten normaal gesproken heel veel D2-receptoren die signalen van de neurotransmitter dopamine kunnen doorgeven. Deze signalen werken remmend. Maar als er maar weinig D2-receptoren zijn, werkt die rem slecht en worden mensen impulsiever. Dat kan ertoe leiden dat je drugs gaat uitproberen en daarna je gebruik niet meer onder controle krijgt. De hoeveelheid D2-receptoren in het striatum is dan ook een van de beste voorspellers voor dwangmatig drugsgebruik.’

Als dit een biologisch mechanisme is, kun je dat dan met een biologische interventie oplossen?

‘Het helpt niet om met behulp van medicatie de hoeveelheid dopamine in de hersenen te manipuleren. Waarschijnlijk komt dat omdat medicijnen in het gehele brein terechtkomen, en dus ook effecten veroorzaken in gebieden waar je die niet wilt hebben. Deep Brain Stimulation (DBS) werkt wel. Via twee elektroden die in de hersenen worden geïmplanteerd, is het mogelijk met behulp van elektrische impulsen de activiteit in die gebieden te manipuleren.’

Wat is het effect daarvan?

‘In gezonde mensen gaan verschillende delen van het brein met elkaar “in discussie” over wat een juist besluit is: ze gedragen zich verschillend. Bij OCD-patiënten lijken de activiteit van de cortex en van de BG juist heel erg op elkaar. Hoe rigider ze samen opereren, hoe ernstiger de dwangklachten van OCD-patiënten zijn. DBS kan de activiteit van die twee gebieden als het ware scheiden, zodat ze meer hun eigen gang kunnen gaan. Daardoor kunnen de klachten van OCD-patiënten flink verminderen. Om te begrijpen hoe dat werkt, doen we fundamenteel onderzoek naar de manier waarop deze hersengebieden gedrag vormgeven.’

Hoe meet je die hersenactiviteit?

‘Meestal gebruiken we daarvoor elektrochemische en elektrofysiologische technieken, maar die metingen worden beïnvloed door de elektrische ruis die de DBS-elektroden afgeven. Sinds kort proberen we een techniek uit die het calcium in cellen fluorescerend maakt wanneer ze actief worden. Calcium-fluorescentie wordt niet beïnvloed door elektrische ruis. We kunnen nu vlak naast een DBS-elektrode meten, en kijken wat er gebeurt met de neuronen daaromheen en in aangrenzende gebieden. Heel spannend!’