Wetenschappers van de University of Pittsburgh School of Medicine hebben ontdekt dat lagefrequentie diepe hersenstimulatie (DBS) spraak- en slikproblemen na een traumatisch hersenletsel kan verbeteren. Uit de studie, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications, blijkt dat het stimuleren van de motorische thalamus met een lage frequentie de spieractiviteit in de keel en het gezicht versterkt. Bij een testpatiënt met ernstig hersenletsel leidde deze techniek tot een directe en meetbare vooruitgang in de spraakverstaanbaarheid, wat perspectief biedt voor nieuwe behandelmethoden binnen de neurologische revalidatie.
- Lagefrequentie elektrische stimulatie (50–80 Hz) van de motorische thalamus activeert spieren die nodig zijn voor spreken en slikken.
- Bij een patiënt met hersenletsel verbeterde de spraakverstaanbaarheid tot wel 20 procent tijdens actieve stimulatie.
- Het onderzoek toont aan dat de instelling van de stimulatiefrequentie cruciaal is voor het behalen van een positief effect.
Aangepaste frequentie activeert spieren in gezicht en keel
Diepe hersenstimulatie is een neurochirurgische behandeling waarbij elektroden in specifieke hersengebieden worden geplaatst om via elektrische pulsen neurale netwerken te beïnvloeden. De techniek wordt al op grote schaal toegepast bij bewegingsstoornissen zoals de ziekte van Parkinson, maar de inzet voor spraakherstel geldt tot dusver als omstreden. Waar traditionele toepassingen gebruikmaken van hoge frequenties (rond de 130 Hz) — wat spraakfuncties juist kan onderdrukken — koos het onderzoeksteam onder leiding van Elvira Pirondini en Jorge A. Gonzalez-Martinez voor een frequentie van 50 tot 80 Hz.
De onderzoekers testten deze lage frequentie eerst bij acht patiënten die al een DBS-implantaat kregen voor essentiële tremor en geen spraakgebreken hadden. Bij hen verhoogde de stimulatie de activiteit van de gezichts- en keelspieren zonder de spraak negatief te beïnvloeden. Vervolgens werd de methode toegepast bij een patiënt met traumatisch hersenletsel, die kampte met ernstige spraak- (dysartrie) en slikstoornissen (dysfagie).
Bij de patiënt met hersenletsel steeg de spraakverstaanbaarheid in verschillende testsessies met 8, 16 en zelfs 20 procent ten opzichte van de situatie zonder stimulatie.
In de medische wetenschap wordt een verandering van 7 procent gezien als een kleine klinisch relevante verbetering, terwijl een stijging van 15 procent als een grote vooruitgang geldt.
Doorbraak in herstel van complexe communicatiepaden
Het nauwkeurig aansturen van spraak en slikken vereist een complexe coördinatie tussen de hersenen en spieren in de spraak- en ademhalingsorganen. Hersenletsel kan deze verbindingen beschadigen, wat de zelfstandigheid en het sociale leven van patiënten ernstig aantast. Bestaande behandelingen richten zich voornamelijk op logopedie en compensatieve hulpmiddelen, maar deze herstellen de natuurlijke spraakproductie meestal niet volledig.
De bevindingen duiden erop dat het gericht stimuleren van het juiste hersencircuit de overgebleven neurale paden kan ondersteunen. Dit betekent dat neuromodulatie mogelijk kan worden ingezet om niet alleen de motoriek van ledematen te ondersteunen, maar ook fijnmazige spiercoördinatie zoals spraak gedeeltelijk te herstellen.
Vervolgonderzoek moet langetermijneffecten aantonen
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, benadrukken de onderzoekers dat het om een conceptstudie gaat met slechts één patiënt met hersenletsel. De resultaten tonen een belangrijk mechanisch effect aan, maar vormen nog geen afgeronde klinische behandelmethode.
Om de veiligheid, effectiviteit en effecten op de lange termijn vast te stellen, zijn grotere klinische studies nodig. De onderzoeksgroep is inmiddels gestart met een nieuw vervolgonderzoek waarin de effecten van vier weken stimulatie worden gemeten, niet alleen op spraak, maar ook op de motoriek van de hand en arm. Daarbij zal ook gekeken worden naar de toepasbaarheid bij andere vormen van hersenschade, zoals na een beroerte.
