• The Atlantic
  • Wetenschap
  • Waarom deze 
neurobioloog nu aan 
zijn buikspieren werkt

Waarom deze 
neurobioloog nu aan 
zijn buikspieren werkt

The Atlantic | Boston | James Hamblin | 06 mei 2021

Neurobioloog Peter Strick geloofde nooit in yoga en pilates. 
Tot hij ontdekte dat niet alleen je hersenen, maar ook je spieren invloed hebben op stressreacties.

Keuze uit ons archief

Door corona is er een grotere aandacht voor het immuunsysteem gekomen, maar ook voor psychische klachten die kunnen ontstaan door de onzekerheid, eenzaamheid en thuiswerkstress of -verveling. Neurobioloog Peter Strick deed onderzoek naar hoe je je lichaam en geest weerbaarder kunt maken.

Dit artikel verscheen eerder in nummer 107, oktober 2016

Toptennissers hebben het unieke vermogen om na een gemaakte fout hun hoofd weer leeg te maken. Ze zetten het van zich af en spelen met frisse moed verder voor het volgende punt. Ze kunnen het zich niet veroorloven om lang bij fouten stil te staan.

Peter Strick is geen proftennisser. Deze vooraanstaande hoogleraar, hoofd van de vakgroep Neurobiologie aan het herseninstituut van de Universiteit van Pittsburgh, is zo’n man die bij elk foutje stilstaat, hoe klein het ook is. ‘Mijn kinderen zeiden: papa, ga toch pilates doen. Ga aan yoga doen,’ zegt hij. ‘Maar dan zei ik: ik zie geen wetenschappelijk bewijs dat ik daar baat bij zou hebben.’

Wel heeft deze onverbeterlijke scepticus zich aangeleerd om bij stress te kiezen voor de tennisaanpak: jezelf dwingen om stug door te gaan. Er zijn natuurlijk aanwijzingen dat yoga goed is voor je gezondheid, maar geen bewijzen van het soort dat Strick overtuigt.

Hiërarchisch beeld

Onderzoek wijst wel op een correlatie, maar hij wil een fysiologische verklaring van het mechanisme dat erachter zit. Hij heeft niet genoeg aan de vage suggestie dat yoga ‘stress vermindert’. Want hoe werkt dat dan? Doordat het je gedachten verzet?

De stressreactie wordt bij mensen opgewekt door de bijnieren. Die pompen adrenaline in ons bloed als het tijd is voor een vecht-of-vluchtreactie. In gevaarlijke omstandigheden kan zo’n stressreactie onmisbaar zijn, maar in het moderne leven, en zeker in academische kringen, hebben we er zelden behoefte aan. Meestal vormen onze lichamelijke stressreacties een soort achtergrondruis die ons continu gespannen houdt. Pas als we die ruis uitschakelen, kunnen we ontspannen.

Als onze stressreactie alleen door gebieden in de hersenschors wordt gereguleerd, hoe kan het bewegen van lichaamsdelen dan bijdragen aan het verlagen van stress?

Lange tijd ging men ervan uit dat de bijnieren werden aangestuurd via enkele zenuwbanen vanuit de hersenen. ‘Mensen zeiden dat er een of misschien twee gebieden in de hersenschors waren die het bijniermerg aanstuurden,’ zegt Strick. Volgens Randy Bruno, universitair hoofddocent Neurowetenschappen aan de Columbia-universiteit, ‘hebben mensen vaak een heel hiërarchisch beeld van de hersenschors’, namelijk dat zintuiglijke waarnemingen van het ene deel van de hersenen worden doorgegeven aan het volgende, en dan weer aan het volgende en het volgende, enzovoort. Eén lange hiërarchische keten, tot het signaal uiteindelijk in de frontale kwab belandt, die vervolgens een motorische reactie opwekt. En als onze stressreactie alleen door deze gebieden in de hersenschors wordt gereguleerd – de gebieden waar ons hoger functioneren plaatsvindt, waar onze overtuigingen en existentieel zelfbesef zetelen – hoe kan het bewegen van lichaamsdelen dan bijdragen aan het verlagen van stress?

Strick lijkt zijn eigen probleem te hebben opgelost. In het wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences legt hij uit dat hij nog een heel ander uitgebreid netwerk in de hersenschors heeft gevonden dat het bijniermerg aanstuurt. De verbindingen tussen de hersenen en het bijniermerg lijken veel uitgebreider te zijn dan altijd werd aangenomen. Complexe netwerken in de primaire somatosensibele en motorische schors hebben rechtstreeks invloed op onze stressreacties. Die ontdekking veranderde zijn beeld van de relatie tussen lichaamsbeweging en gezondheid. Dus begon Strick toch maar met pilates.

‘Dit lijkt erop te wijzen dat dit proces veel decentraler is,’ zegt Randy Bruno over Stricks onderzoek, waaraan hij zelf niet heeft meegewerkt. ‘Er liggen allerlei verschillende circuits over elkaar heen, en die sturen allemaal informatie naar onze oudste en primitiefste reactiesystemen. Dit onderzoek toont echt aan dat stressreacties niet alleen door de traditionele hogere, cognitieve hersengebieden worden aangestuurd. Dat lijkt me heel belangrijk.’

Om te begrijpen wat de implicaties zijn van dit nieuwe ‘connectoom’ (zoals nieuwe neurale verbindingen in de hersenen tegenwoordig vaak worden genoemd), moet je weten hoe dit nieuwe netwerk in kaart is gebracht.

Hondsdolheid

In de juiste handen kan hondsdolheid echt een uitkomst zijn. Als je rabiës in een orgaan injecteert, zullen de zenuwen van dat orgaan het virus verder het centraal zenuwstelsel in voeren. Onderweg kaapt dat virus het replicatiemechanisme van de zenuwen in het cellichaam en de dendrieten om zichzelf te vermenigvuldigen en via de synapsen over te springen naar andere zenuwcellen. Door bij te houden hoe het virus zich verspreidt, kunnen wetenschappers de neurale verbindingen tussen het geïnjecteerde orgaan en de hersenen met ongekende precisie in kaart brengen. Voor dit onderzoek heeft het team van Strick rabiës geïnjecteerd in de bijnieren van apen.

Het verloop van rabiës is heel voorspelbaar. Elke acht à tien uur repliceert het zichzelf, zodat het zich vrij snel door het zenuwstelsel kan verspreiden en zo een netwerk blootlegt. De onderzoekers wachtten dus tot het virus de hersenen bereikte en lieten de apen dan inslapen voordat ze symptomen van de besmetting gingen vertonen.

‘Bij iemand die aan herpes is overleden, zijn de temporale kwabben één grote soep,’ legt Strick uit. In vergelijking daarmee zien de hersenen van iemand die aan rabiës is overleden er redelijk normaal uit. Het is nog steeds een open vraag hoe rabiës ons zenuwstelsel precies uitschakelt. Het kan een tijdje in een zenuwcel zitten zonder kwaad te doen – daardoor kan rabiës zich in een populatie verspreiden. Dat betekent dus, benadrukt Strick, dat de apen niet hebben geleden.

‘Bij iemand die depressief of gestrest is, zie je een andere lichaamshouding. Als je met een rechte rug staat, heeft dat invloed op hoe je jezelf presenteert en hoe je je voelt’

Als het virus de tijd heeft gehad om een bepaalde, goed voorspelbare afstand af te leggen, brengen de onderzoekers het dier onder narcose en laten het leegbloeden. Dan fixeren ze het zenuwstelsel en kijken met behulp van antilichamen hoe het virus zich verspreid heeft. Door apen op verschillende momenten te laten inslapen, konden ze de verspreiding van het virus in kaart brengen. Zodra het virus enkele synapsen is gepasseerd, levert dat enorm veel werk op: het aantal aangetaste zenuwcellen stijgt dan exponentieel. Maar toen dat werk eenmaal was voltooid, wisten de onderzoekers niet wat ze zagen.

De bijnieren bleken in verbinding te staan met de motorische gebieden in de hersenen. In de primaire motorische schors bevindt zich een afspiegeling van het hele lichaam: er zijn gebieden die corresponderen met het gezicht, de armen en benen, en ook een gebied dat de axiale spieren aanstuurt (de ‘core’, in fitnessjargon). Stricks onderzoeksteam had helemaal niet gedacht dat de primaire motorische schors het bijniermerg aanstuurde. Maar er blijken daar een heleboel zenuwcellen te zitten die dat wel doen. En die bevinden zich vooral in het gedeelte van de schors dat correspondeert met de axiale spieren.

‘De aansturing van de axiale spieren heeft op een of andere wijze invloed op stressreacties,’ redeneert Strick. ‘Er waren al veel aanwijzingen dat het versterken van die spieren invloed heeft op het stressniveau. En bij iemand die depressief of gestrest is, zie je een andere lichaamshouding. Als je met een rechte rug staat, heeft dat invloed op hoe je jezelf presenteert en hoe je je voelt. En nu blijken de spieren van de romp dus invloed te hebben op stress. Als je die spieren op een verkeerde wijze stimuleert, door een slechte houding, denk ik daarom dat het ook invloed op het stressniveau heeft.’

‘Die zenuwbanen kunnen een verklaring bieden voor ons intuïtieve gevoel dat je stress op veel verschillende manieren kunt bestrijden,’ zegt Bruno. ‘Ik vind de voorbeelden in hun artikel heel aansprekend, het idee dat yoga en pilates misschien daarom zo effectief zijn. Maar er zijn nog allerlei andere methoden waarmee mensen stress bestrijden, bijvoorbeeld met behulp van verbeeldingskracht. Dat er zo veel zenuwbanen direct verbonden zijn met het systeem dat stressreacties aanstuurt, dat is heel interessant.’

Een man (niet Peter Strick) werkt aan zijn axiale spieren. © Jürgen Müller / Getty
Een man (niet Peter Strick) werkt aan zijn axiale spieren. – © Jürgen Müller / Getty

Strick heeft vooral gekeken naar lichaamsbeweging, Bruno is meer gespecialiseerd in de zintuigen. Hij kijkt dus vooral naar de resultaten die betrekking hebben op de primaire somatosensibele schors. Sommige van die hersengebieden, waar de signalen van onze tastzintuigen worden verwerkt, lijken al evenzeer met de bijnieren te communiceren. ‘Dat is ook heel nieuw en heel interessant voor mij,’ zegt Bruno. ‘Dat kan helpen verklaren waarom we bepaalde gewaarwordingen ontspannend of juist stressvol vinden.’ Ik moest meteen denken aan lekker op je rug gekrabd worden, of dat rustgevende gevoel als je je hand in een berg verse pasta steekt.

‘Als ik dit soort resultaten zie, denk ik: Hm, misschien zijn deze gebieden complexer dan we dachten’

Doordat de primaire somatosensorische en motorische gebieden in de hersenen zo’n grote rol lijken te spelen in onze innerlijke toestand, begint Bruno vraagtekens te plaatsen bij de gangbare opvatting over de aard van deze hersengebieden. ‘Door deze onderzoeksresultaten en die van mezelf begin ik te betwijfelen of dat wat wij de motorische schors noemen ook echt de motorische schors is,’ zegt hij. 

‘Misschien vervult de primaire somatosensibele schors wel veel meer functies dan we altijd dachten. Als ik dit soort resultaten zie, denk ik: Hm, misschien zijn deze gebieden complexer dan we dachten.’

Psychosomatisch

En dat heeft gevolgen voor wat we nu ‘psychosomatische aandoeningen’ noemen, het idee dat onze geest invloed heeft op orgaanfuncties. De term ‘psychosomatisch’ heeft nu een negatieve bijklank. De stilzwijgende gedachte is dat het verband tussen lichaam en geest niet bestaat, dat die psychosomatische aandoeningen alleen ‘tussen de oren’ zitten. Maar het soort uitgebreide verbindingen waarvan het bestaan nu is aangetoond, kan betekenen dat die aandoeningen ook écht tussen je oren ontstaan. Het feit dat er gebieden in de hersenschors zijn die via multisynaptische verbindingen de orgaanfuncties beïnvloeden, kan de term ‘psychosomatisch’ misschien van zijn negatieve bijklank verlossen.

Bij eerder onderzoek heeft het team in Pittsburgh een virus geïnjecteerd in het hart. Toen vonden ze hersengebieden die invloed hebben op het hartritme, waarin ze een mogelijke verklaring zien voor allerlei onverwachte sterfgevallen: doordat gebeurtenissen in de hersenen, van epilepsie en hersenletsel tot sterke emotionele prikkels (zowel positieve als negatieve) een hartaanval opwekken.

En dan is er ook nog het nieuwe vakgebied van de neuro-immunologie, waarin men onderzoek doet naar de gevolgen van stress voor het immuunsysteem. Het draagt allemaal bij aan de geloofwaardigheid van gezondheidsclaims die ooit werden weggelachen door mensen zoals Strick, omdat er geen concreet mechanisme aan ten grondslag leek te liggen. In zijn woorden: ‘Onze bewegingen, gedachten en gevoelens hebben invloed op onze stressreactie dankzij échte neurale verbindingen.’

Recent verschenen
Een remedie tegen navelstaren?
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief.
Onze nieuwsbrief wordt wekelijks verzonden.
inschrijven

360 heeft 1000 nieuwe leden nodig

Deze maand bieden wij daarom een deel van onze artikelen gratis aan. Zo kunt u vast kennismaken met ons aanbod. Leden blijven toegang houden tot onze maandelijkse digitale editie en het archief.