Neurowetenschap — Tinnitus kan gekmakend zijn. Is het te verhelpen? Twee wetenschappers proberen het door met een klemmetje en een koptelefoon een zenuw te stimuleren.
- Auteur: Laura Wismans
- Gepubliceerd in het NRC Handelsblad op 14 februari 2024 om 14:45
- Leestijd 7 minuten
Piepen, brommen, gonzen… in Nederland horen naar schatting twee miljoen mensen een geluid dat er niet is. Het is een fantoomgeluid; het komt niet van buitenaf, de hersenen maken het zelf. Tinnitus heet het, of oorsuizen.
„Na 20 jaar zoeken naar oplossingen voor tinnitus is er nog altijd niet veel uitgekomen. De vraag is waarom”, zegt Dirk de Ridder. „De benadering is misschien helemaal verkeerd, dus we zijn teruggegaan naar de tekentafel. Wat is het fundamentele dat we gemist hebben?”
De Ridder is hoogleraar neurochirurgie aan de Universiteit van Otago in Nieuw Zeeland, hij doet al decennialang onderzoek naar oorsuizen. Samen met Wouter Serdijn, hoogleraar bio-elektronica aan de TU Delft, ontwierp hij een apparaat om tinnitus te behandelen via een andere route dan tot nu toe gebruikelijk.
‘De broodtrommel’, zoals ze het apparaat tijdens het interview gekscherend noemen, moet de hersenen leren dat het geluid dat een tinnitus-patiënt hoort geen belangrijk geluid is. Dan stoppen de hersenen hopelijk met het produceren van het signaal.
Of het Delft Tinnitus Device – zoals het apparaat echt heet – inderdaad oorsuizen geheel of gedeeltelijk doet verdwijnen, moet nog blijken. In april starten klinische testen, in Nieuw-Zeeland, waar de van oorsprong Belgische De Ridder woont en werkt.
Een festival in Mali
De kennismaking tussen De Ridder en Serdijn liep via de woestijn in Mali. Daar, op een muziekfestival, raakte De Ridder in gesprek met een kunstenaar en onderzoeker die wist dat bio-elektronicus Serdijn aan medische implantaten werkte. Wat die niet wist is dat Serdijn ook aan tinnitus lijdt. „Geen erge variant gelukkig”, haast Serdijn zich te zeggen. „Het is ongeveer het geluid van een stationair draaiende wasmachine, hier in het omgevingsgeluid valt het bijna weg”. Het maakte wel dat Serdijn geïnteresseerd raakte in de tinnitus-aanpak die De Ridder voor ogen had: met elektropulsjes het autonome zenuwstelsel stimuleren.
De oorzaken van tinnitus zijn divers: langdurig naar harde muziek luisteren, knallen, een oorontsteking, ouderdomsdoofheid. Soms begint het spontaan.
„Velen ervaren het alleen als irritant, maar anderen kunnen er niet meer door slapen of werken en voor sommigen is het totaal gekmakend”, zegt Serdijn. „Nu we met ons onderzoek in de publiciteit zijn krijg ik emotionele verhalen te horen. Deze week mailden vier mensen mij die door de tinnitus zo wanhopig zijn dat ze een einde aan hun leven willen maken. Vier!”
Lang werd tinnitus benaderd en behandeld als een probleem van het oor. Naarmate de hersenwetenschap zich verder ontwikkelde, werd duidelijk dat het probleem in de hersenen ligt. „Pas in 2000 heeft men de stap gezet van het oor naar de hersenen”, zegt De Ridder. „Door beeldvormingstechnieken werd ineens zichtbaar dat tinnitus in de auditieve hersenschors zit.” De behandeling schoof mee op, met magneetpulsen door de schedel heen werd gepoogd de auditieve hersenschors aan te spreken. „Daarmee zagen we soms een tijdelijke verbetering. Toen wisten we wel dat de hersenen er dus iets mee te maken moesten hebben, maar het was niet dé oplossing.”
Weer later werden ‘netwerken’ populair. „De neuronen in de hersenen vormen één groot netwerk. We begrepen dat we tinnitus moesten zien als iets wat binnen een netwerk gebeurt”, zegt De Ridder. „Welke route geluid volgt van het oor naar de gehoorschors is duidelijk, maar eenmaal binnen de gehoorschors zijn er veel verschillende mogelijkheden.”
Een grote onbekende factor is ook dat er vermoedelijk verschillende subtypen van tinnitus zijn, maar onduidelijk is hoeveel en welke eigenschappen die dan hebben. „Dat is een belangrijk basisprobleem waar we nog steeds mee zitten en waarom het vinden van behandelingen zo moeilijk is”, zegt De Ridder. „Bij chronische pijn weten we bijvoorbeeld dat er veel verschillende soorten zijn, en dat die elk een andere behandeling vergen. Als je één medicijn test op al die verschillende pijnen tegelijk, dan zullen de testen niks opleveren omdat het bij te veel mensen niks doet. Als je subtypes kan onderscheiden kom je erachter dat een medicijn voor één subtype wel heel goed werkt.”
„Op het ogenblik wordt aanvaard dat er op zijn minst twee typen tinnitus zijn: oorsuizen met gehoorverlies, en oorsuizen zonder gehoorverlies”, zegt De Ridder. „Maar het zouden er ook best zes kunnen zijn. Kunstmatige intelligentie is heel goed in het onderscheiden van subtypes, maar daar komt in dit geval nog niet veel uit.”
Maar, redeneerde De Ridder in zijn poging om het hele probleem fris te benaderen, uiteindelijk leiden alle subtypes naar geluidswaarneming die er niet is. Er moet iets van een gemene deler zijn. „Als je die kent, dan kun je daarop behandelen. En wij geloven dat die er is.”
Fight-or-flight
„Onze hersenen zijn een grote voorspellingsmachine”, zegt De Ridder. „Als je tennist moet je de snelheid van de bal voorspellen, anders ben je te laat. De hersenen interpreteren de wereld voortdurend, en handelen daarnaar. Als je ooit goed hoorde, dan kennen je hersenen alle frequenties tussen 20 en 20.000 hertz. Stel je hebt een vuurwerkongeluk, dan kan dat leiden tot gehoorschade tussen de 4.000 en 6.000 hertz. Die tonen komen dan niet meer aan bij je hersenen. Dan kunnen de hersenen twee oplossingen kiezen: ofwel het is niet belangrijk en dan hoor je die tonen gewoon niet meer, ofwel het is wél belangrijk en voor de zekerheid gaan de hersenen het zelf aanmaken.”
En dan volgt een belangrijke vraag in de redenering van De Ridder: waarom zegt je lichaam dat iets belangrijk is of niet? „Dit soort reacties wordt in het lichaam gecontroleerd door het autonome zenuwstelsel”, zegt De Ridder. „Dat organiseert de fight-or-flight-respons, en de tegenovergestelde rest-and-digest-respons, reacties waar je weinig invloed op hebt. Wij denken dat tinnitus, zeker tinnitus die al jarenlang bestaat, aan dit autonome proces is vastgeknoopt.”
Een aanwijzing hiervoor is de link met stress. „De kans dat tinnitus blijft bestaan is veel groter als het is opgelopen in een stressvolle situatie, een situatie waarin de fight-or-flight-respons actief is”, zegt De Ridder. „Ook merken mensen dat hun tinnitus erger wordt op momenten dat ze stress ervaren.”
Het circuit in het lichaam dat het niet-belangrijksignaal verzorgt is de nervus vagus, de vaguszenuw. Komend vanuit de hersenstam loopt deze zenuw via beide zijden van de hals naar de borstkas, de buik, en via allerlei zijtakken naar de organen. Deze zenuw wordt in meer behandelingen ingezet, bij onder meer depressie en epilepsie.
„We zochten naar een plek waar hij aan het oppervlak komt”, zegt Serdijn. „De tragus, de uitstulping aan de voorkant van je oor, voor de gehoorgang, is zo’n plek. Door daar elektrische pulsjes te geven en tegelijk het tinnitusgeluid te laten horen, zogenaamde bi-modale stimulatie, koppelen we het geluid aan de activatie van de zenuw. Omdat die alleen een signaal afgeeft als het rustig en veilig is, leren we de hersenen zo dat het tinnitusgeluid niet belangrijk is en dat het genegeerd mag worden.”
Een zenuw activeren is niet moeilijk, zegt Serdijn. „Zenuwen praten met elkaar via elektrische pulsjes. Wat ik mij als student elektrotechniek nooit realiseerde, is dat je met elektronica dus ook heel goed interactie met zenuwen kunt aangaan. Ik kan daar gewoon perfect mee praten.”
Het ‘praten’ gaat via een klemmetje op de tragus. Aan beide zijden van het klemmetje zit een metalen plaatje, de elektroden, die elektrische pulsjes geleiden naar de zenuw. De pulsjes worden gegenereerd in ‘de broodtrommel’, die met een draadje aan het klemmetje is verbonden. Aan de broodtrommel zit ook een koptelefoon, die tegelijk met de pulsen het specifieke tinnitusgeluid van een patiënt laat horen.
Een patiënt hoeft niet voortdurend met broodtrommel en klemmetje op pad. Het lerende effect is er naar verwachting bij dagelijks kort gebruik gedurende enkele weken. „Vergelijk het met fysiotherapie”, zegt Serdijn.
De moeilijkheid zit hem in het vinden van de juiste sterkte en het juiste patroon van pulsjes. Die verschilt per patiënt. „Vanuit biologisch oogpunt gebruiken de hersenen twee ‘talen’ om de elektronen in de hersenen af te vuren, zegt De Ridder. „Je hebt standaard het tonische vuurpatroon, en je hebt burst-vuren. Als iemand verderop jouw naam noemt dan reageren jouw hersenen daarop. Automatisch weten ze, daar moet aandacht naartoe. Dat gebeurt via het burst-vuurpatroon, dat sterker is dan het tonische. Bij mij doet het noemen van jouw naam niks. Dus als wij de vagus willen dwingen te luisteren, moeten we de juiste burst creëren.”
Dit maakt het Delft Tinnitus Device niet plug-and-play. Afstellen gaat vooralsnog handmatig, en moet gebeuren met het exacte tinnitusgeluid van de patiënt. Serdijn hoopt dat het uiteindelijk een consumentenapparaat zal worden, maar het kan ook dat het in een klinische omgeving moet worden toegepast.
Stroom over de tong
Meer onderzoekers hebben zich gestort op bi-modale stimulatie als behandeling voor tinnitus. In de Verenigde Staten is sinds vorig jaar een apparaat op de markt dat Lenire heet, dat een stroompje over de tong laat lopen terwijl het tinnitusgeluid wordt afgespeeld. En de Universiteit van Michigan ontwikkelde een apparaat dat tegelijk met het geluid een stroompje naar de wang of hals laat lopen. Zij hebben al met succes enkele klinische testen afgerond.
„Als je onze broodtrommel met iets moet vergelijken dan zijn het deze apparaten”, zegt De Ridder. „Het verschil is, zij linken een andere zenuw aan het geluid, een sensorische zenuw. Dat komt niet uit de lucht vallen. We weten dat 70 procent van de patiënten hun oorsuizen kan beïnvloeden door de nek of kaak te bewegen, daar zit die zenuw, en bij die groep kan het helpen. Dat is heel gedetailleerd onderzocht op zowel dieren als mensen. De essentie van hun systemen is dat als je die twee zaken koppelt het geluid als minder storend wordt ervaren. Maar het nadeel daarvan is dat je het fundamentele probleem niet oplost; de hersenen leren niet dat het geluid niet belangrijk is en dat het niet meer geproduceerd hoeft te worden.”
Het Delft Tinnitus Device moet zich nu gaan bewijzen in een klinische test. Een bescheiden aantal van dertig patiënten doet mee, verdeeld in drie groepen van tien. „Als een apparaat goed werkt is al bij weinig patiënten duidelijk verschil te zien”, zegt De Ridder. „Wij gaan voor een goedwerkend toestel, anders heeft het voor ons geen zin.”
Geluid en pulsjes
De patiënten zijn geselecteerd naar de aard van hun tinnitus: ze moeten het als pure toon ervaren (één toon, zodat het goed na te bootsen is) en de ernst is vastgesteld als graad twee of hoger op een schaal van vier. Eén groep krijgt gepaarde simulatie: geluid en pulsjes tegelijkertijd. De tweede groep krijgt het geluid en de pulsjes losgekoppeld. De derde groep krijgt het geluid en de pulsjes ook gekoppeld, en daarbovenop gaan ze ook de hersenen stimuleren met elektropulsen op het eindstation van de vaguszenuw in de hersenen.
„Van groep 2 verwachten we weinig resultaat, omdat door de loskoppeling geen lerend vermogen zal optreden”, zegt De Ridder. „Van groep 1 en groep 3 verwachten we allebei resultaat. Als groep 1 voldoende werkt dan is groep 3 overbodig. Maar als je slechts gedeeltelijke verbetering in groep 1 ziet, dan kan het zijn dat het bij groep 3 beter werkt.” De eerste uitkomsten verwacht De Ridder in oktober of november.
Dat het apparaat de vaguszenuw kán aanspreken staat voor De Ridder overigens vast. „Ik heb het op mezelf getest, tegelijk met een meting van mijn hartactiviteit, omdat de vaguszenuw ook het hart beïnvloedt. Die werd op de juiste manier kalmer”. En Serdijn, met zijn wasmachine-tinnitus, heeft het hem al geholpen? „Ik heb mezelf niet behandeld, maar ik heb het apparaat een tijdje geleden weleens geprobeerd. Ik had het idee dat het wel wat deed. Ik hoorde de wasmachine nog wel, maar mijn stressbeleving leek iets te verminderen.”