Wetenschappers experimenteren met hersenstimulatie om aandoeningen zoals parkinson of depressie te behandelen. Met een paar elektroden en een batterij van negen volt kun je nu ook een doe-het-zelfkit bouwen en je eigen brein stimuleren. Om beter te studeren of te gamen, bijvoorbeeld. Maar werken de nieuwe ‘breinzappers’ wel? En zijn ze veilig? ‘Ik kan u letterlijk achterover doen vallen door de breinzapper verkeerd te gebruiken.’
‘Het is zoals koffie, maar dan tien keer sterker’, vertelt een enthousiaste fysicus. ‘Ik gebruik het enkele keren per week en problemen lossen zich vanzelf op. Aan het eind van de dag heb ik geen uren verspild op het internet, aan het eind van de week is mijn appartement geen rommelboeltje.’
Nee, het gaat hier niet om een nieuwe energiedrank of een experimentele wonderdrug, maar om een eenvoudig elektrisch apparaat dat de fysicus thuis heeft gemaakt voor minder dan negen euro. Telkens als hij een energieboost nodig heeft, plaatst hij elektroden op zijn schedel en stuurt een elektroshock door zijn brein. De elektrische stroom, die meestal tien tot twintig minuten wordt aangebracht, is honderden keren zwakker dan de stroomstoten die bij elektroshocktherapie worden gebruikt.
Plannen om apparaten voor hersenstimulatie te maken, zijn gratis beschikbaar online. De onderdelen ervan kunnen worden gekocht in hobbywinkels. Wie geen handige Harry is, kan kant-en-klare bouwpakketten bestellen. Vandaag zijn er zelfs bedrijven die mooi ontworpen ‘breinzappers’ op de markt brengen voor het grote publiek.
Niet iedereen die zulke breinzappers gebruikt, doet dat om efficiënter in het dagelijkse leven te staan. Sommigen hopen hun concentratievermogen te vergroten bij het studeren of het gamen, anderen willen hun geheugen een boost geven of tot rust komen. Nog meer mensen gebruiken breinzappers als zelfmedicatie voor aandoeningen zoals depressie, chronische pijn of neurologische stoornissen.
Sidderrog
Het idee achter elektrische hersenstimulatie gaat een heel eind terug in de tijd. Al in de eerste eeuw behandelde Scribonius Largus, de lijfarts van de Romeinse keizer Claudius, patiënten met hevige hoofdpijn met de schok van een sidderrog. In de negentiende eeuw voerden pioniers in de natuurwetenschappen zoals Luigi Galvani (1737-1798) en Alessandro Volta (1745-1827) wrede bio-elektrische experimenten uit. Toch duurde het tot de jaren 1960 voor de eerste grondige studies van elektrische hersenstimulatie plaatsvonden.
Breinzappers wekken een zwakke gelijkstroom op die de elektrische spanning in de zenuwcellen van de hersenen verandert. Afhankelijk van de richting van de elektrische stroom zouden bepaalde zenuwcellen in het brein zich daardoor makkelijker of moeilijker ‘ontladen’, en dus makkelijker of moeilijker signalen doorgeven. Plaats de elektroden op de correcte manier op de schedel en kies de juiste stroom, en je zou allerlei processen in de hersenen kunnen boosten of lamleggen.
Volgens sommige onderzoekers kan hersenstimulatie pijn verminderen, depressies verzachten, autisme en parkinson behandelen, het verlangen naar drugs of alcohol controleren, de schade van een beroerte herstellen, het genezingsproces van hersenletsels versnellen, en het geheugen, het redeneervermogen en de spraak verbeteren. De effecten zouden in sommige gevallen dagen tot zelfs maanden aanhouden.
Het hoeft dus niet te verbazen dat ook doe-het-zelfbreinhackers op de kar springen. Christopher Zobrist, een 36-jarige ondernemer uit Vietnam, is sinds zijn geboorte nagenoeg volledig blind. Toen hij las dat sommige glaucoompatiënten in Duitsland dankzij hersenstimulatie met wisselstroom een deel van hun zicht hadden teruggekregen, besloot hij het erop te wagen. Zobrist gebruikte een breinzapper in combinatie met een visuele trainings-app op zijn tablet en merkte al snel dat zijn afstandszicht en zijn perceptie van contrasten verbeterden. ‘Na zes maanden kon ik het verkeer van twee tot drie keer verder zien aankomen dan vroeger’, zegt hij, ‘en dat is natuurlijk handig als ik drukke straten moet oversteken.’
Op het internet gonst het van soortgelijke verhalen. Nog meer gebruikers beweren dat breinzappers cognitieve voordelen opleveren bij hun werk of in spelsituaties. Ze volgen gretig de laatste wetenschappelijke publicaties en proberen de beschreven resultaten thuis te kopiëren. Negatieve berichten over hersenstimulatie zijn zeldzaam. Hier en daar worden klachten gerapporteerd over hoofdpijn, misselijkheid, verwardheid of slapeloosheid. Ook tijdelijke gezichtsstoornissen en milde brandwonden komen voor.
Risico’s en regulering
‘Breinzappers zijn niet zonder risico’, zegt neurowetenschapper Peter Reiner van de Universiteit van British Colombia. ‘Doe-het-zelvers kunnen de elektroden foutief aanbrengen en zo het verkeerde deel van hun hersenen stimuleren. Of ze kunnen de polariteit van de stroom omkeren, waardoor ze de dingen die ze proberen te verbeteren, net verslechteren.’
Niemand weet ook echt goed hoe breinzappers interageren met chemische stimulantia of recreatiedrugs zoals marihuana, of met aandoeningen zoals epilepsie. En als de voordelen van hersenstimulatie weken kunnen aanhouden, kunnen misschien ook de neveneffecten lang blijven sluimeren. Veel neurowetenschappers zijn vooral bezorgd dat hersenstimulatie bij kinderen en adolescenten de neurologische ontwikkeling op lange termijn kan schaden.
Risico’s kunnen worden beperkt door apparaten te maken die het moeilijker of onmogelijk maken om boven de aanbevolen hoeveelheid elektrische stroom te gaan of de elektroden verkeerd aan te brengen. Vandaag bestaat er al zo’n toestel. De Foc.us V2 van het Londense bedrijf Transcranial bestaat uit een controller in zakformaat (185 euro) met bijbehorende headset (90 euro). Hij zou het concentratievermogen en de reactiesnelheid bij het gamen bevorderen. De headset positioneert de elektroden automatisch op de linker- en rechterslaap, en zowel de duur als de maximale hoeveelheid stroom wordt beperkt.
Toch is er geen enkele garantie dat commerciële breinzappers veiliger zijn dan een hersenstimulator die je zelf voor wat zakgeld thuis kunt assembleren met een negenvoltbatterij, een paar elektroden en wat draden. In tegenstelling tot de breinzappers die gebruikt worden voor medisch onderzoek en klinische research, is het best mogelijk dat de commerciële versies door geen enkele officiële instantie zijn getest op veiligheid en effectiviteit. Als de producent benadrukt dat zijn toestel niet geschikt is voor diagnostisch of therapeutisch gebruik, maar enkel bedoeld is voor recreatief gebruik door gezonde volwassenen, kunnen zulke ‘wellnesstoestellen’ onder de radar van de wetgever blijven.
En dat verontrust bepaalde experts. Het Instituut voor Wetenschap en Ethiek van de Universiteit van Oxford vraagt zich af waarom er voor medische breinzappers een licentie nodig is, terwijl elke regulering ontbreekt voor hun commerciële tegenhangers. Die zijn vrij beschikbaar, ook voor onervaren gebruikers. De Nuffield Council on Bioethics, een onafhankelijke instantie die zich buigt over de ethische aspecten van nieuwe biotechnologie, deelt die bezorgdheid. Vorig jaar nog drong de Council er bij de Europese Commissie op aan om álle breinzappers aan dezelfde regulering te onderwerpen. Ook het Instituut voor Wetenschap en Ethiek is voorstander van een erkend reguleringssysteem voor commerciële breinzappers. Het pleit ook voor een verbod op de verkoop van breinzappers aan kinderen.
Vorig jaar keurde de Amerikaanse Food & Drug Administration (FDA) het gebruik van bepaalde breinzappers voor de behandeling van hoofdpijn goed, nadat ze de risico’s als ‘laag’ tot ‘gering’ had beoordeeld. Maar voor ze de toestemming geeft voor de verkoop van nieuwe breinzappers, wil de FDA harde bewijzen dat het toestel correcte resultaten geeft en veilig is.
Wondermiddel?
Neurowetenschapper Reiner betwijfelt of producenten van commerciële breinzappers vandaag die garanties kunnen bieden. Bovendien zouden die de apparaten aanzienlijk duurder maken. ‘Als je zelf een breinzapper kunt maken voor minder dan 18 euro,’ zegt hij, ‘lijkt een zeer strikte regulering mij niet aangewezen. Die zou de technologie alleen maar ondergronds drijven.’
Bewijzen dat hersenstimulatie effectief is, is voorlopig bijzonder moeilijk. De breinzappers doen wellicht iets, maar wat precies is nog zeer onduidelijk. Naarmate de hype groeit, beginnen neurowetenschappers zich ook af te vragen of de technologie werkelijk de panacee is die ze lijkt te zijn.
Jared Horvath, een neurowetenschapper van de Universiteit van Melbourne, evalueerde tweehonderd studies die stelden dat breinzappers gunstige effecten hadden op meer dan honderd activiteiten, van leren en hoofdrekenen tot werkgeheugen en motoriek. Horvath stelde vast dat in geen enkel geval het effect significant was. ‘Als breinzappers noch de fysiologie van het brein, noch de manier waarop het werkt, veranderen, ziet het ernaar uit dat ze helemaal niets doen’, zegt Horvath.
Marom Biksom, professor biomedische engineering aan de New York City University, is het daar niet mee eens. ‘Ik kan u letterlijk achterover doen vallen door het “verkeerde” type hersenstimulatie te gebruiken’, zegt hij. Volgens hem bestaat de grootste uitdaging erin de technieken en de dosering van hersenstimulatie te optimaliseren. Toch blijft Horvath sceptisch. Volgens hem vermelden veel wetenschappelijke publicaties wel twintig of meer resultaten, terwijl de hersenstimulatie uiteindelijk slechts een zwak effect blijkt te hebben op een of twee parameters. ‘Niemand vermeldt de vele effecten waarop hersenstimulatie geen enkele impact had, maar waarop het technisch gezien een impact had moeten hebben’, zegt Horvath. ‘Tenminste, als het doet wat de onderzoekers denken dat het doet.’
Cafeïneshot
‘Het verbaast me niet dat Horvath geen effect vond bij conventioneel toegepaste hersenstimulatie’, zegt Jamie Tyler, professor aan de Arizona State University. Hij is een van de oprichters van Thync, een start-up uit Silicon Valley die recent een via de smartphone gecontroleerde breinzapper heeft ontwikkeld. Op basis van nieuw onderzoek denkt Tyler dat breinzappers de hersenen niet direct stimuleren, zoals tot nu toe werd aangenomen, maar eerder hersenzenuwen in de schedel beïnvloeden. Hij ontwierp een nieuw soort breinzapper in zakformaat die net die zenuwen prikkelt en zo rust of energie moet opwekken. Een studie met 82 proefpersonen toonde aan dat het apparaat inderdaad psychofysiologische stress kan reduceren. Tyler vergelijkt het effect van zijn breinzapper met het drinken van een derde van een glas wijn of kop koffie.
Hoewel het toestel van Thync nog niet beschikbaar is voor het brede publiek, konden wij het al uitproberen. De breinzapper wordt vastgemaakt met twee kleefelektrodes, een op de rechterslaap en een achter het rechteroor. Hij wordt bediend via een smartphone-app, waarbij de gebruiker de intensiteit maar niet de duur van de hersenstimulatie kan aanpassen. De testsessie duurt twintig minuten. Aanvankelijk veroorzaakt het signaal een nauwelijks voelbaar, ‘kruipend’ gevoel op de huid nabij de elektroden. Wordt de prikkel sterker, dan voel je een tinteling. Bij momenten veroorzaakt de prikkel een jeukend gevoel, het sterkste signaal leidt tot hevige spasmen van de spieren in het voorhoofd. Onaangenaam was het niet, maar extra energie of focus voelden we niet. Tyler erkent dat een vierde van de proefpersonen geen onmiddellijk voordeel ondervindt van de breinzapper.
Nuttig of niet, breinzappers zijn te vernieuwend, goedkoop en verleidelijk om ze zomaar naar de prullenbak te verwijzen. Wellnesstoestellen op basis van hersenstimulatie kunnen een alternatief zijn voor mensen die om medische of religieuze redenen geen alcohol of koffie mogen drinken. En er zullen altijd gezondheidsfreaks zijn die beter willen presteren, op hun werk of bij hun studies. Breinzappers zijn vooral ook aantrekkelijk als alternatieve therapie bij medische aandoeningen waarvoor traditionele behandelingen ineffectief of onbetaalbaar zijn. ‘Als tien procent van de gebruikers zegt dat ze er een sterk effect van ondervinden, zelfs al is het een placebo-effect, wie zijn wij dan om hen dat te ontzeggen?’ besluit Horvath.
Als mensen willen experimenteren met hersenstimulatie, lijkt er voorlopig geen reden om hen tegen te houden. Breinzappers moeten natuurlijk worden onderworpen aan veiligheidsregels, en verder grondig onderzoek is nodig. Geluk en gezondheid mogen dan wel meer dan een negenvoltbatterij van ons verwijderd blijven, het breinhacken lijkt een nieuwe realiteit.
ILLUSTRATIE SERGE BAEKEN – ©The Economist
‘Als tien procent van de gebruikers zegt dat ze er voordeel van ondervinden, zelfs al is het een placebo-effect, wie zijn wij dan om hen dat te ontzeggen?’
De Foc.us V2 (185 euro) met bijbehorende headset (90 euro) zou het concentratievermogen bij het gamen verhogen.
Nuttig of niet, breinzappers zijn te vernieuwend, goedkoop en verleidelijk om ze zomaar naar de prullenbak te verwijzen.
