Elektrische schokjes: een nieuw geheugensteuntje?

Elektrische schokken, het mag misschien klinken als een foltering, maar het blijkt toch niet al kommer en kwel. Het is namelijk zo dat lage hoeveelheden elektrische stroom ervoor kunnen zorgen dat je geheugen erop vooruitgaat. Althans, wanneer een specifieke hersenregio gestimuleerd wordt, namelijk het rechter entorinale gebied. Dit is immers een hersenregio die verbindingen heeft met de hippocampus, een hoofdrolspeler op het gebied van geheugen. Dit werd in 2012 al beschreven (1) en werd recent in een follow-up studie opnieuw aangetoond (2).

Zelfs lage hoeveelheden elektrische stroom kunnen het geheugen verbeteren. (Bron figuur: http://www.prohealth.com)

De studie werd uitgevoerd bij 13 patiënten met epilepsie. Waarom epilepsiepatiënten vraag je je af? Omwille van hun epilepsie werd bij deze patiënten reeds een toestel ingepland dat toelaat om heel specifiek de oorsprong van de aanvallen te kunnen identificeren. Het toestelletje zelf bevat ultrafijne draden waarmee de onderzoekers in staat om heel specifiek de activiteit van zenuwcellen op te meten. Niet alleen tijdens een epileptische aanval, maar bijvoorbeeld ook wanneer nieuwe herinneringen gevormd worden. Bovendien laat het toestel ook toe om gericht een erg lage dosis elektrische stroom te geven, iets wat microstimulatie genoemd wordt. Door eerst op te meten welke neuronale activiteit overeenkomt met het vormen van herinneringen en door de rechter entorinale cortex vervolgens op exact dezelfde manier te stimuleren, werd een verbetering van het geheugen opgemeten.

Heel specifiek verbetert het geheugen wanneer de elektrische stroom toegediend wordt in de rechter entorhinale cortex, die op zijn beurt informatie doorstuurt naar de hippocampus. (Bron figuur: www.brainfacts.org)

Nu, een “verbetering van het geheugen” is natuurlijk redelijk vaag, dus wat werd er nu precies gevonden tijdens deze studie? De onderzoekers wilden heel specifiek de impact van deze microstimulatie op het episodisch geheugen evalueren, het geheugen dat persoonlijke gebeurtenissen opslaat. Eén belangrijk aspect hiervan is het onderscheiden van patronen (in vakjargon pattern separation genoemd): de mogelijkheid om bepaalde aspecten van gebeurtenissen op te roepen, zonder deze te veralgemenen naar gelijkaardige of gedeeltelijk overlappende gebeurtenissen (3). Dat deden ze door de epilepsiepatiënten foto’s te tonen van onbekende mensen die ze moesten bestuderen. Vervolgens werden de patiënten gevraagd om uit een hele reeks foto’s deze aan te duiden die ze net gezien hadden. Uiteraard werden hier ook lures getoond, foto’s van zeer gelijkaardige, maar toch niet dezelfde mensen. En wat bleek? De scores van de taak lagen hoger wanneer ze voor deze fototest de microstimulatie toegediend kregen over de rechter entorinale cortex.

Voorbeeld van de foto’s die de patiënten dienden te memoriseren (‘targets’) en de ‘lures’. (Bron figuur: Suthana et al, eLife, 2017)

​Deze resultaten zijn uiteraard nog experimenteel, maar tonen wel aan dat zelfs zeer lage dosissen elektrische stroom het menselijk geheugen kunnen beïnvloeden. Mogelijks kan deze techniek in de (verre) toekomst soelaas bieden voor patiënten met geheugenproblemen.
​
Elektrische schokjes, een nieuw “geheugensteuntje”?

Bronnen
(1): Suthana N, Haneef Z, Stern J et al. Memory enhancement and deep-brain stimulation of the entorhinal area. New England Journal of Medicine. 2012;366:502-510.
(2) Titiz AS, Hill MRH, Mankin EA et al. Theta-burst microstimulation in the human entorhinal area improves memory specificity. eLife. 2017; 6. Epub ahead of print.
(3) Yassa MA & Stark CE. Pattern separation in the hippocampus. Trends in Neurosciences. 2011;34:515-525.