Behavioral and neural modulation effects of transcranial pulse stimulation of the dorsal cingulate cortex and anterior insula cortex in healthy adults: A prospective, randomized, sham-controlled trial
Deze prospectieve, gerandomiseerde, sham-gecontroleerde studie toont aan dat tien sessies van transcriênale pulsstimulatie gericht op de dorsale anterior cingulate cortex en de anterior insulaire cortex haalbaar en veilig zijn bij gezonde volwassenen, waarbij een bidirectionele, doelspecifieke modulatie van risicovol gedrag en daarmee samenhangende veranderingen in de functionele connectiviteit in rust wordt geproduceerd.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer
Het menselijk brein is geen enkelvoudig, uniform orgaan, maar een uitgestrekt netwerk van gespecialiseerde regio's die voortdurend met elkaar communiceren om onze gedachten, gevoelens en handelingen te sturen. Onder deze regio's fungeren twee diepe structuren — de dorsale anterior cingulate cortex en de anterior insula — als cruciale knooppunten voor hoe we belangrijke signalen opmerken en beslissen of we een kans durven wagen. Wetenschappers weten al lang dat wanneer deze gebieden anders functioneren, dit invloed kan hebben op alles van angst tot verslaving, maar het is een moeilijke uitdaging gebleven om ze zonder chirurgie te bereiken. Hoewel sommige instrumenten voorzichtig het oppervlak van de hersenen kunnen aanstoten, kunnen weinig methoden veilig een signaal diep genoeg sturen om deze verborgen centra te bereiken. Een nieuwe studie onderzoekt een relatief nieuwe techniek genaamd transcraniële pulsstimulatie, die gefocuste schokgolven gebruikt om diep hersenweefsel te bereiken zonder de huid te snijden, met als doel te zien of het veilig de werking van deze specifieke regio's kan veranderen en daarmee de manier waarop mensen risicovolle keuzes maken, kan beïnvloeden.
In een gecontroleerd experiment met vijfenzeftig gezonde volwassenen zetten onderzoekers van de Hong Kong Polytechnic University zich in om te testen of deze niet-invasieve methode deze diepe hersengebieden precies kon targeten en het gedrag kon veranderen. De vrijwilligers werden verdeeld in drie groepen. Eén groep kreeg tien sessies actieve stimulatie gericht op de dorsale anterior cingulate cortex, een andere groep kreeg hetzelfde aantal sessies gericht op de anterior insula, en een derde groep kreeg een sham-behandeling die vergelijkbaar klonk en aanvoelde, maar geen werkelijke energie afgaf. Gedurende twee weken ondergingen de deelnemers deze sessies terwijl hun hersenactiviteit voor en na de behandeling werd gescand. Om te meten hoe hun besluitvorming veranderde, vroegen de onderzoekers hen om een computergame te spelen waarin ze een virtuele ballon moesten opblazen. In dit spel leverde elke pompbeurt een kleine beloning op, maar als de ballon knapte, verloor men het geld voor die ronde. Het spel was ontworpen om te onthullen hoeveel risico een persoon bereid was te nemen om meer beloning te verkrijgen.
De resultaten toonden aan dat de stimulatie niet alleen veilig was, maar ook duidelijke, tegenovergestelde veranderingen in gedrag teweegbracht, afhankelijk van welk hersengebied werd getarget. Deelnemers die stimulatie ontvingen voor de dorsale anterior cingulate cortex werden voorzichtiger; zij pompten de virtuele ballon gemiddeld minder vaak, wat een duidelijke afname van risico-bereidheid liet zien. In tegenast werden degenen die stimulatie ontvingen voor de anterior insula eerder geneigd om kansen te wagen, waarbij zij de ballon vaker dan voorheen oppompten. De groep die de sham-behandeling ontving, vertoonde dergelijke verschuivingen niet. Deze gedragsveranderingen gingen gepaard met meetbare verschuivingen in hoe de netwerken van de hersenen met elkaar communiceerden. Na het stimuleren van de dorsale anterior cingulate cortex werden de verbindingen tussen dat gebied en andere delen van de hersenen die betrokken zijn bij aandacht en planning sterker. Omgekeerd verzwakte de stimulatie van de anterior insula de verbindingen met het striatum, een regio diep in de hersenen die gekoppeld is aan beloning en gewoonte.
De studie bevestigde ook dat deze techniek geschikt is voor herhaaldelijk gebruik bij gezonde mensen. De meeste deelnemers ervoeren slechts milde bijwerkingen, zoals een tintelend gevoel of lichte pijn op de plek waar het apparaat hun hoofd raakte, wat meestal binnen enkele uren wegtrok. Slechts een zeer klein aantal mensen haakte af uit de studie, en de weinigen die dat deden, hadden redenen die niet gerelateerd waren aan de procedure zelf. Hoewel de onderzoekers duidelijke verbanden vonden tussen de specifieke hersentargets en de gedragsveranderingen, merkten zij op dat de verbinding tussen de hersenscans en de gameresultaten niet perfect lineair was, wat suggereert dat de reactie van de hersenen op deze stimulatie complex is. De bevindingen bieden een fundamenteel bewijs dat gefocuste schokgolven veilig diepe hersenstructuren kunnen bereiken en hun activiteit op specifieke manieren kunnen afstemmen, wat een nieuw instrument biedt voor wetenschappers om te onderzoeken hoe deze verborgen circuits het menselijk gedrag vormen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.