Effects of Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Paracanoe Athletes: A Randomized Sham-Controlled Crossover Trial

In de hooggespannen wereld van de topsport, waar fracties van een seconde over overwinning bepalen, zoeken atleten en wetenschappers voortdurend naar de kleinste mogelijke voorsprong. Een gebied van groeiende belangstelling is de verbinding tussen het commandocentrum van de hersenen en de automatische functies van het lichaam. De hersenen doen meer dan alleen bewegingen plannen; ze helpen ook bij het reguleren van het hart en het vermogen om te focussen onder druk. Onderzoekers hebben een niet-invasief hulpmiddel ontwikkeld genaamd transcraniële gelijkstroomstimulatie om de hersenactiviteit voorzichtig een zetje te geven. Door een zeer zwakke elektrische stroom aan specifieke gebieden van de hoofdhuid toe te passen, kunnen ze de activiteit van bepaalde hersencellen tijdelijk veranderen. Het doel is om te zien of dit zachte zetje de geest kan verscherpen of het lichaam kan helpen beter met stress om te gaan tijdens competitie. Hoewel deze technologie is getest op atleten zonder fysieke beperkingen, is er nog maar heel weinig bekend over hoe het effect heeft op Paralympische atleten, wier lichamen en zenuwstelsels zich al hebben aangepast aan aanzienlijke fysieke verschillen.

Een team van onderzoekers in Rio de Janeiro zette zich af om deze vraag te verkennen met een kleine groep elite paracanoe-atleten. Dit zijn peddelaars die deelnemen aan de Paralympische Spelen, van wie velen beperkingen hebben die de benen of de romp beïnvloeden. De wetenschappers wilden weten of een enkele sessie van deze hersenstimulatie de bekwaamheid van de atleten kon verbeteren om snelle, nauwkeurige beslissingen te nemen en de manier waarop hun hart reageert op inspanning kon veranderen. Ze richtten zich op een specifiek deel van de hersenen dat bekend staat als de dorsolaterale prefrontale cortex, een gebied dat gelinkt is aan focus, besluitvorming en de controle over de stressrespons van het lichaam. Om dit te testen, brachten ze acht mannelijke atleten vroeg in de ochtend naar een laboratorium, waarbij de tijd werd afgestemd op hun gebruikelijke trainingsuren om ervoor te zorgen dat hun lichamen zich in een vertrouwde staat bevonden.

De studie was ontworpen als een crossover-trial, wat betekent dat elke atleet als zijn eigen controle diende. Elke deelnemer bezocht het laboratorium tweemaal, gescheiden door een rustweek. In één bezoek ontvingen ze de echte stimulatie, en in het andere ontvingen ze een nepversie, een zogenaamde sham, waarbij de apparatuur er hetzelfde uitzag en aanvoelde maar geen volledige elektrische stroom leverde. Tijdens de echte sessie plaatste een onderzoeker twee met zout water doordrenkte spons-elektroden op het hoofd van de atleet: één over de linkerkant van het voorhoofd en de andere nabij de rechter wenkbrauw. Een apparaat leverde vervolgens twintig minuten lang een constante, milde stroom. De atleten zaten rustig en kregen de instructie om wakker te blijven maar niet te veel te praten of te bewegen. Vóór en na de stimulatie namen ze een test af die focus en het vermogen om afleidingen te negeren meet. Ze droegen ook een hartslagmonitor om te volgen hoe hun hartslag en het ritme tussen hartslagen veranderden.

De resultaten toonden een duidelijk verschil in hoe de atleten de mentale test presteerden na de echte stimulatie vergeleken met de nepversie. Wanneer de atleten de actieve stimulatie ontvingen, gaven ze aanzienlijk meer correcte antwoorden op het kleurbenoemingsgedeelte van de focustest. Ze werden niet sneller, maar wel nauwkeuriger, wat suggereert dat de stimulatie hen hielp om afleidingen effectiever te filteren. De hartgegevens vertelden een complexer verhaal. Na de echte stimulatie vertoonden de atleten tekenen van een verschuiving in hun autonome zenuwstelsel, het deel van het lichaam dat automatische functies zoals de hartslag regelt. Specifiek namen markers die wijzen op de gereedheid van het lichaam voor actie toe, terwijl de nepversie een ander patroon veroorzaakte waarbij de hartslag simpelweg versnelde en de tijd tussen de slagen verkortte. Dit suggereert dat de echte stimulatie iets specifieks deed aan de controle van de hersenen over het hart, in plaats van alleen een algemene reactie op de procedure te veroorzaken.

De onderzoekers zijn echter voorzichtig om dit niet als een definitieve oplossing te verklaren. De studie omvatte slechts acht mensen voor de mentale test en slechts vijf voor de hartgegevens, een zeer kleine groep die de mate waarin de resultaten met vertrouwen op iedereen kunnen worden toegepast, beperkt. Het team gebruikte een speciale statistische methode om te schatten wat er zou gebeuren als ze veel meer mensen zouden testen, en hun berekeningen suggereren dat een grotere studie de bevindingen waarschijnlijk zou bevestigen. Voor nu dient het werk als een veelbelovend signaal. Het geeft aan dat het voorzichtig stimuleren van dit deel van de hersenen paracanoë-atleten kan helpen om hun focus te verscherpen en hun lichaamsspecifieke stressrespons te veranderen, maar deze vroege bevindingen moeten worden geverifieerd met een veel grotere groep atleten voordat ze als een standaard trainingsinstrument kunnen worden aanbevolen.