Betere concentratie door stimuleren van de nervus vagus? Leidse wetenschappers gaan onderzoeken welke claims er nu echt kloppen
Kan een kleine elektrische prikkel ons geheugen, aandacht en andere cognitieve functies verbeteren? En activeert zo’n prikkel fundamentele hersensystemen die betrokken zijn bij alertheid en leren? Cognitief neurowetenschapper Sander Nieuwenhuis ontvangt een NWO-subsidie van €800.000 om die vragen te onderzoeken.
Transcutane vaguszenuwstimulatie (tVNS) is een niet-invasieve techniek waarbij de nervus vagus via de huid licht elektrisch wordt gestimuleerd, ter hoogte van het oor of de hals. De afgelopen jaren is de belangstelling voor deze methode sterk toegenomen onder wetenschappers, zorgprofessionals en commerciële bedrijven. Sommige fabrikanten brengen tVNS-apparaten zelfs rechtstreeks op de markt en claimen voordelen als stressvermindering en een beter concentratievermogen en geheugen.
‘Er is enorm veel enthousiasme over het potentieel van vaguszenuwstimulatie, maar veel van de beloften die momenteel worden gedaan, worden nog niet ondersteund door robuust wetenschappelijk bewijs,’ zegt Sander Nieuwenhuis, hoogleraar Cognitieve Neurowetenschap van Besluitvorming. ‘Met dit project willen we als één van de eersten grondig onderzoeken of tVNS de cognitieve functies daadwerkelijk verbetert en hoe deze techniek de hersenen beïnvloedt.’
'Veel beloften over stimulatie van de nervus vagus die momenteel worden gedaan, worden nog niet ondersteund door robuust wetenschappelijk bewijs'
Claims over cognitieve verbetering toetsen
In het vierjarige project Neurocognitive effects of noninvasive vagus nerve stimulation gaan Nieuwenhuis en zijn collega’s onderzoeken of tVNS cognitieve functies zoals waarneming, werkgeheugen en cognitieve controle kan verbeteren. Hiervoor onderzoeken ze zowel jongere als oudere volwassenen en kijken ze niet alleen naar de directe effecten van de stimulatie, maar ook of herhaald gebruik gedurende meerdere weken tot blijvende verbeteringen kan leiden.
Uniek aan dit project is dat twee vormen van stimulatie met elkaar worden vergeleken: auriculaire tVNS, waarbij de stimulatie via het oor plaatsvindt, en cervicale tVNS, waarbij de stimulatie via de hals wordt toegediend. Hoewel het meeste eerdere onderzoek zich op stimulatie via het oor richtte, wijzen recente bevindingen erop dat stimulatie via de hals mogelijk sterkere effecten heeft op cognitieve functies.
De resultaten zullen duidelijk maken of de veelgehoorde claims over cognitieve verbetering daadwerkelijk kloppen en bieden wetenschappelijk onderbouwde informatie voor consumenten, zorgprofessionals en beleidsmakers.
De alertheidsystemen van de hersenen
Naast mogelijke praktische toepassingen kan tVNS neurowetenschappers ook een krachtig nieuw instrument bieden om de hersenen te bestuderen. Met het project willen Nieuwenhuis en zijn collega’s ook onderzoeken of korte pulsen van vaguszenuwstimulatie de neuromodulerende alertheidssystemen activeren: netwerken diep in de hersenen die een centrale rol spelen bij aandacht, leren, geheugen, besluitvorming en het aanpassen aan veranderende omstandigheden.
Deze systemen behoren tot de belangrijkste, maar ook moeilijkst te onderzoeken hersennetwerken bij mensen. Daarvoor combineert het onderzoeksteam tVNS met geavanceerde onderzoeksmethoden, waaronder pupillometrie, elektro-encefalografie (EEG) en 7-Tesla functionele MRI met ultrahoge veldsterkte.
‘Als we kunnen aantonen dat tVNS deze alertheidssystemen betrouwbaar activeert, beschikken onderzoekers over een nieuwe, niet-invasieve methode om enkele van de meest fundamentele mechanismen van de hersenen te bestuderen,’ aldus Nieuwenhuis.
Open en transparante wetenschap
Aan het project werken een promovendus, een postdoc en een onderzoeksassistent mee. Alle studies worden vooraf geregistreerd (preregistration) en de verzamelde data en analysecodes worden openbaar beschikbaar gesteld, geheel in lijn met de inzet van de Universiteit Leiden voor transparante en reproduceerbare wetenschap.
Door een nauwkeurige onderzoeksmethodologie te combineren met geavanceerde neuroimaging willen de onderzoekers antwoord geven op een steeds belangrijkere vraag: kan niet-invasieve vaguszenuwstimulatie de werking van de hersenen daadwerkelijk verbeteren, of lopen sommige claims vooruit op het wetenschappelijke bewijs?
Dankzij deze subsidie kan het onderzoeksteam over een paar jaar het meest uitgebreide antwoord van deze vraag tot nu toe geven.