Waar het allemaal begon, van magnetisme tot elektriciteit.
Laten we beginnen met een kort verhaal: Michael Faraday groeide op in een arm boerengezin, zijn vader was hoefsmid in de leer. Als 14-jarige ging Faraday zelf in de leer bij een boekbinder en boekhandelaar. Tijdens deze tijd las hij veel boeken en ontwikkelde hij een belangstelling voor de wetenschap, met name voor elektriciteit. Al snel schreef hij aantekeningen over de boeken die hij las en begon hij zelf wetenschappelijke experimenten uit te voeren. Wij zien Faraday nu als een van de sleutelfiguren in de wetenschap van de elektriciteit; zelfs Albert Einstein zei dat hij een foto van Faraday aan de muur van zijn werkkamer had hangen.
Faraday ontdekte dat we elektriciteit kunnen opwekken via magnetisme; dit is waar de inductiewet van Faraday om de hoek komt kijken. Het principe van deze wet is dat wanneer een stroom door lussen van metaaldraad (zoals een magnetische spoel) loopt, er een tijdelijk magnetisch veld ontstaat, dat op zijn beurt een elektrisch veld opwekt. Dit principe is het werkingsmechanisme van onder andere de inductiekookplaat, de pick-up elementen in elektrische gitaren en Transcraniële Magnetische Stimulatie (TMS). Bij TMS wordt de spoel(en) over de hoofdhuid geplaatst, waardoor de opgewekte elektromagnetische puls door de schedel naar de hersenen gaat. In onze hersenen leidt het door de puls opgewekte elektrische veld tot een actiepotentiaal. Om dit in context te plaatsen: stel dat je jouw wijsvinger wilt bewegen, dan is een bepaald gebied in jouw motorische cortex verantwoordelijk voor deze vingerbeweging wanneer je deze vrijwillig wilt bewegen. We kunnen nu de TMS-spoel boven dit gebied plaatsen en door een voldoende sterke puls af te geven, een actiepotentiaal creëren die ertoe leidt dat je wijsvinger één keer tikt.
Van cool vinger-bewegings-speeltje tot behandeling.
Goed, heel netjes, we kunnen je met je vinger laten tikken door de spoel te activeren. Maar hoe komt het dat TMS nu wordt gezien als een zeer potentieel instrument voor de behandeling van verschillende aandoeningen voor patiënten? Onderzoek heeft aangetoond dat herhaald gebruik van TMS met vaste parameters bepaalde gunstige, langdurige effecten op de hersenen kan teweegbrengen. Allereerst is er een methode waarmee de TMS-gebruiker directe feedback van de gegeven puls kan zien. Als de puls-sterkte te laag is, zal er geen vingerbeweging zijn. Hoe groter de puls-sterkte, hoe groter de beweging en hoe groter de kans dat ook andere nabije gebieden worden geactiveerd, waardoor bijvoorbeeld andere vingers, de pols of de elleboog worden bewogen. Wat we nu willen doen is de drempel vinden, de intensiteit waarmee een puls 50% van de tijd een beweging van de vinger zal veroorzaken. Met deze drempel kunnen we dan de intensiteit berekenen die we voor de behandeling willen gebruiken. Wanneer we TMS voor behandeling gebruiken, stimuleren we namelijk vaak een hersengebied dat geen direct waarneembare respons geeft (zoals meer frontale liggende gebieden die te maken hebben met cognitie).
Terwijl de pulsen boven de drempel neuronale activering in de hersenen zullen veroorzaken, zal het ontvangen van meerdere pulsen in korte tijd een effect hebben, afhankelijk van de parameters. Bijvoorbeeld, het ontvangen van 10 Hertz (Hz) stimulatie (d.w.z. 10 pulsen per seconde) zal een stimulerend effect veroorzaken in het beoogde gebied, terwijl het ontvangen van 1 Hz stimulatie een remmend effect zal veroorzaken in het gebied. Het ontvangen van meerdere pulsen op deze manier wordt repetitieve TMS (rTMS) genoemd. De effecten nemen over het algemeen toe naarmate er meer pulsen worden toegediend en er meer sessies worden uitgevoerd. Herhaalde prikkelende of remmende effecten van rTMS kunnen de plasticiteit van de hersenen veranderen en een blijvend effect creëren.
In Nederland wordt rTMS door de zorgverzekering vergoed als behandeling voor depressie als 2 andere behandelingen (therapie of medicatie) niet voldoende effect hebben gehad. Om een indicatie te geven van de effectiviteit van rTMS-behandeling voor depressie, bleek uit een studie van Carpenter en collega's (2012) dat patiënten die leden aan een depressieve stoornis en die aanhoudende symptomen hadden ondanks een farmacologische antidepressieve interventie, in 41,5-56,4% van de gevallen reageerden op rTMS (reageren betekent een significante vermindering van de depressie symptomen) en in 26,5-28,7% van de gevallen remissie van de symptomen hadden, wat betekent dat zij niet langer voldeden aan de criteria voor de diagnose. Deze respons- en remissie percentages waren gebaseerd op verslagen van patiënten, de percentages die door hun clinici werden gerapporteerd waren hoger. De effecten van de behandeling waren relatief stabiel over een periode van 12 maanden. Ik denk dat deze studie een duidelijk voorbeeld geeft van hoe impactvol rTMS kan zijn. Het bereiken van deze resultaten bij een groep die niet reageerde op een behandeling met antidepressiva is meer dan bemoedigend.
Hoewel depressie momenteel de enige stoornis is waarvoor rTMS-behandeling wordt vergoed door de ziektekostenverzekering, is het potentieel ervan voor de behandeling van andere stoornissen groot. Momenteel loopt er onderzoek naar het gebruik ervan voor de behandeling van obsessieve compulsieve stoornissen, verlangens als gevolg van verslaving, PTSD of om het te gebruiken na een beroerte ter verbetering van het herstel; en er zijn veel belovende resultaten. Ik denk dat het een kwestie is van het vinden van de juiste parameters en voorspellers voor de werkzaamheid van de behandeling en dan kan het worden gebruikt bij een veel grotere verscheidenheid aan symptomen. Als je denkt dat dit allemaal prachtig klinkt, maar elektriciteit je doet me denken aan elektroconvulsietherapie (ECT), lees dan vooral verder!
De veiligheid & bijwerkingen van rTMS
Ik hoor mensen die niet bekend zijn met TMS vaak ECT noemen of het daarmee vergelijken. Ik denk dat het belangrijk is om te benadrukken dat TMS en ECT niet op elkaar lijken. Terwijl ECT onder narcose wordt ondergaan, is rTMS niet pijnlijk en worden sessies over het algemeen als veilig en pijnloos ervaren. Ik vergelijk het gevoel van een puls op de hoofdhuid vaak met een zachte tik van een vinger of een pen. rTMS is een niet-invasieve behandelmethode, het is veilig en de bijwerkingen zijn relatief klein in vergelijking met die van medicijnen. De ernstigste bijwerking is het optreden van een seizure, wat met de juiste screening vóór de behandeling vrijwel onmogelijk is; een van de factoren die tegen het gebruik van rTMS pleiten is een (familie)geschiedenis van epilepsie.
Tot slot
Ik werk zelf met TMS en zie het als een veelbelovend middel voor de behandeling van uiteenlopende aandoeningen. Er valt nog veel te ontdekken, maar er zijn veel onderzoekers en instellingen die aan de weg timmeren. De specificiteit die TMS kan hebben maakt het een sterk (potentieel) alternatief voor medicijngebruik dat vaak het hele lichaam in zekere mate beïnvloedt. Hoewel ik denk dat het bij veel aandoeningen een alternatief kan zijn, denk ik ook dat de combinatie van rTMS met cognitieve gedragstherapie of farmacotherapie niet moet worden onderschat. Hoewel ik denk dat dit nu de basis van TMS dekt, kan een visuele impressie of een ervaring uit de praktijk echt helpen om er een idee van te krijgen. Ik wil eindigen met een lijst van enkele video's die ik aanbeveel en die je zouden kunnen interesseren:
The Potential Side Effects of rTMS | Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) - Dr.Martjin Arns: https://www.youtube.com/watch?v=2ON6KM8AHK8
Een interessante video om te laten zien hoe sterk de effecten van TMS kunnen zijn (meer onderzoeksgericht). Michael Mosley has areas of his brain turned off - The Brain: A Secret History - BBC Four: https://www.youtube.com/watch?v=FMR_T0mM7Pc
Simple and visual explanation video of TMS: https://www.youtube.com/watch?v=pfy0t5Yapco
Auteur: Kobus Lampe
Referenties:
