Sommige gebieden in het menselijk brein lijken beter te werken als ze van binnenuit worden bestookt met stroomschokjes. Die techniek heet transcraniële magnetische stimulatie, oftewel TMS. Het wordt al gebruikt om depressies mee te behandelen. Maar sommige wetenschappers geloven dat TMS mensen ook creatiever kan maken.
Daar wilde ik meer van weten. Ik speelde voor proefpersoon voor een artikel dat eerder verscheen in het blad KIJK. Kunnen elektrische stroomschokjes mijn brein in beweging krijgen?
Transcraniële magnetische stimulatie: hoe werkt het?
Mijn linkerduim beweegt, zonder dat ik iets doe. De man die mijn vingers bestuurt, staat naast me. Dennis Schutter, hersenonderzoeker aan het Donders Instituut in Nijmegen, heeft zojuist een bolvormige spoel tegen mijn hoofd gezet, die onder stroom staat.
Hij draait aan één van de knopjes op een machine waar het apparaat aan vastzit. “Ik zet het voltage nog iets hoger, dan wordt het effect sterker”, zegt hij. Opnieuw drukt hij de spoel tegen de rechterbovenkant van mijn schedel. Ik hoor een klik, voel een vreemd speldenprikje onder mijn hoofdhuid, en zie mijn duim nog schokkeriger heen en weer bewegen dan zojuist.
Schutter zet mijn hersenen letterlijk onder stroom. De techniek die hij gebruikt heet TMS, oftewel transcraniële magnetische stimulatie. De elektriciteit die door de spoel loopt wekt een magnetisch veld op, dat twee centimeter diep onder mijn schedel doordringt. Door kleine veranderingen in dit veld, ontstaan er ook in mijn brein kleine stroompjes.
Het klinkt misschien wat onverantwoord: je hersenen vrijwillig blootstellen aan elektriciteit. Maar in steeds meer wetenschappelijke studies worden TMS en aanverwante technieken (zie kader) aangeprezen als een effectief middel om het menselijk brein te stimuleren en te sturen.
In dit filmpje zie je hoe mijn TMS-behandeling verliep.
Hoe reageren hersencellen op TMS?
De zenuwcellen in de hersenen ‘praten’ normaal gesproken ook met elkaar doormiddel van stroompjes, alleen worden die biologisch opgewekt. De zwakke, kunstmatige schokjes (20 milliampere per vierkante centimeter) uit de spoel kunnen die communicatie subtiel beïnvloeden.
(Lees ook: hoeveel hersencellen heeft een mens eigenlijk?)
Met een lange serie van stroompjes kan een hersengebied tijdelijk worden ‘platgelegd’. “De hersencellen worden dan minder prikkelbaar”, zegt Schutter. Eén of twee korte stroomstootjes van de spoel ontketenen een omgekeerd effect. “Daarmee kun je de cellen juist activeren.”
Door de juiste hersengebieden aan te jagen, of te dempen kunnen de wetenschappers bepaalde processen in de hersenen beïnvloeden. Op dit moment wordt transcraniële magnetische stimulatievooral ingezet bij de behandeling van depressies.
Het is bijvoorbeeld mogelijk om de activiteit te verminderen in hersendelen die bij depressieve mensen overactief zijn. Uit verschillende studies blijkt dat veel patiënten baat hebben bij deze behandeling. Ze genezen sneller en hoeven minder lang behandeld te worden met medicijnen.
Slimmer en creatiever door TMS?
Maar mogelijk kunnen wetenschappers TMS ook inzetten om de intellectuele prestaties van mensen te verbeteren. Onderzoekers van de Universiteit van Oxford presenteerden enkele jaren geleden bijvoorbeeld een studie, waarin proefpersonen betere resultaten haalden bij wiskunde. Bij deze mensen werd een gebied in de voorhersenen gestimuleerd, dat is betrokken bij logisch inzicht. Ze zouden rekenopgaves na de hersenstimulatie ongeveer 27 procent sneller hebben gemaakt dan daarvoor.
Het is zelfs mogelijk om met TMS verborgen creatieve vermogens los te maken in het brein van mensen. Dat beweert althans de Australische neurowetenschapper Allan Snyder. In een wetenschappelijke paper in het tijdschrift Proceedings of the Royal Society B meldt hij dat zijn proefpersonen tijdelijk meer aanleg voor tekenen kregen, nadat de zogenoemde frontaalkwab in hun linker hersenhelft lam werd gelegd. Helemaal verrassend is dat niet. Uit eerder onderzoek was bekend dat verminderde activiteit in dit hersendeel er bij sommige autisten toe leidt dat ze meer oog hebben voor kleine details in hun omgeving.
De met TMS bewerkte proefpersonen van Snyder lieten eenzelfde soort talent zien. Tekeningen die ze maakten – van katten en honden – bleken na de behandeling verfijnder en meer gedetailleerd uit te vallen dan daarvoor. “Eén van de proefpersonen schreef na afloop dat hij ‘zijn eigen tekeningen nauwelijks herkende”, schrijft Snyder.
TMS is geen wondermiddel
Ik vraag Schutter of hij ook mijn linker frontaalkwab niet even kan stimuleren, net als in de experimenten van Snyder gebeurde. Creatief worden met één druk op de knop, dat lijkt me ook wel wat. Het zou het schrijven van dit artikel ongetwijfeld gemakkelijker maken.
Maar hij weigert. “Het heeft geen zin.” Volgens hem is het voorlopig niet mogelijk om een individu met een paar stroomstootjes artistieker of inventiever te maken. “De effecten in andere studies zijn alleen zichtbaar bij grote groepen personen”, verklaart hij. “Niet iedereen wordt meetbaar creatiever van transcraniële magnetische stimulatie.” Verder is het maar de vraag hoe je creativiteit precies meet. “Je kunt iemand wel twee tekeningen laten maken, maar het oordeel over welke mooier is of meer details bevat, blijft altijd subjectief”
Het beeld dat hersengebieden voor creativiteit als een soort knoppen zijn in te drukken met transcraniële magnetische stimulatie, klopt ook niet. De techniek is namelijk nog weinig precies, zo legt Schutter uit. Het magnetisch veld dat de elektrische pulsen afgeeft in het brein beslaat een gebied van ongeveer twee vierkante centimeter. “We kunnen de stroompjes dus nog niet al te goed richten, je raakt altijd wat hersencellen die je eigenlijk niet wilt beïnvloeden. Dat moet echt nog verbeteren.” Hersengebieden die dieper liggen dan twee centimeter, zijn zelfs helemaal niet bereikbaar voor de spoel. “En ook die hersendelen spelen een rol bij bijvoorbeeld creativiteit”, aldus Schutter.
Hersenen van een linkshandige
Het menselijk brein bevat daarnaast ook nog vele donkere vlekken, “gebieden waarvan we maar heel globaal weten wat er gebeurt”, zegt hij. Al die onnauwkeurigheden zorgen ervoor dat met TMS slechts een beperkte controle over het menselijk brein is uit te oefenen. “Ik kan er ervoor zorgen dat je hand beweegt door je motorische cortex te stimuleren. Maar ik kan bijvoorbeeld niet precies die cellen activeren die ervoor zorgen dat je een vuist maakt, of een grijpbeweging.”
Ter illustratie pakt hij de spoel en stimuleert hij opnieuw mijn motorische cortex, maar nu aan de linkerzijde. “Dit gebied stuurt je rechterhand aan”, verklaart hij. Ik kijk naar rechts, naar mijn vingers. Maar mijn hand reageert nauwelijks op de stroomschokjes in mijn brein. “Dat komt omdat jij linkshandig bent”, zegt hij.
De verbinding tussen mijn linkerhand en mijn hersenen is minder goed ontwikkeld dan bij rechtshandigen. “Kortom: wanneer je een bepaald proces wilt stimuleren, moet je bij iedereen waarschijnlijk net andere gebiedjes stimuleren. TMS is dus zeker geen wondermiddel.
Lees ook:
Als ik een stripheld zou zijn, zou ik er waarschijnlijk uitzien als op deze tekening. Mijn naam is Dennis Rijnvis. Ik ben schrijver, blogger en schreef als wetenschapsjournalist voor Quest en De Volkskrant. Op deze website deel ik inzichten over wetenschap, geschiedenis en zelfontwikkeling.