Aan gewoonte gerelateerde hersencircuits vertonen activiteit bij eetstoornissen

Hersenscans van mensen die regelmatig eetbuien hebben –‘binge-eating’- of lijden aan boulimia nervosa tonen veranderde activiteit in gebieden die verband houden met gewoontevorming. En die ontdekking biedt nieuwe mogelijkheden voor behandelingen van eetstoornissen.

Wetenschappers hebben twee gebieden in een deel van de hersenen, het striatum genaamd, geïdentificeerd die bij laboratoriumratten actief zijn wanneer zij gewoontegedrag vertonen. En hoewel het menselijk brein enigszins vergelijkbaar is met het rattenbrein, wisten neurowetenschappers niet zeker wat de analoge structuren in het menselijk brein waren – of dat zulke structuren wel bestonden.

Allan Wang, neurowetenschapper aan de Stanford University School of Medicine in Californië, en zijn collega’s keken welke delen van de hersenschors van de rat verbonden waren met het striatum. Vervolgens gebruikten zij hoge-resolutie MRI scans van 178 deelnemers aan het Human Connectome Project, een initiatief om het menselijk brein in kaart te brengen, en werkten vanuit de cortex terug om de kandidaat-hersengebieden van de mens te identificeren.

Twee structuren

Dit leidde hen naar twee structuren: het sensorimotorische putamen en de associatieve caudate. Omdat gewoontegedrag waarschijnlijk een rol speelt bij eetbuienstoornissen en boulimia nervosa, onderzocht het team vervolgens de hersenen van 34 vrouwen met een van deze stoornissen om na te gaan of de activiteit in de twee structuren was veranderd.

Verdere MRI scans brachten veranderingen in deze gebieden aan het licht bij mensen met eetstoornissen, vergeleken met mensen zonder eetstoornissen. De beeldvorming toonde veranderingen aan in de structuur van de grijze stof en in de dopaminesignalering in het sensorimotorische putamen in het bijzonder.

Bij mensen met eetbuienstoornissen of boulimia waren de verbindingen tussen sommige delen van de cortex en het gewoonteversterkende sensorimotorische putamen veel sterker dan bij gezonde controles: de connectiviteit met de anterieure cingulate cortex was afgenomen, maar die met de orbitofrontale cortex en de motorische cortex was toegenomen. De mate waarin de hersenscans verschilden was direct gerelateerd aan zelfgerapporteerde verklaringen over de ernst van de eetstoornis.

Dopamine

Dopamine is een neurotransmitter die vrijkomt als reactie op beloning, en de onderzoekers verwachtten dat de hersenen van mensen met een eetstoornis de effecten van herhaalde blootstelling aan beloning zouden vertonen. Het putamen leek minder receptoren voor dopamine te hebben dan gezonde hersenen, en de onderzoekers vermoeden dat een verhoogde afgifte van dopamine de gevoeligheid van de dopaminereceptoren kan verminderen en hun aantal kan doen afnemen.

De onderzoekers waarschuwen dat zij niet met zekerheid kunnen zeggen dat het sensorimotorische putamen en de associatieve caudate de menselijke equivalenten zijn van de gewoontevormende gebieden in het striatum van ratten, maar het werk opent nieuwe wegen om gewoontevorming te onderzoeken.

Het suggereert ook dat nieuwe behandelingen voor eetbuien en boulimie moeten worden onderzocht. In het verleden waren deze aandoeningen resistent tegen behandeling. Volgens Wang kan dit werk de weg vrijmaken voor behandelingen die zich richten op de hersengebieden die bij dergelijke stoornissen betrokken zijn, met behulp van technieken als diepe hersenstimulatie of transcraniële magnetische stimulatie. Hij speculeert dat toekomstige behandelingen voor veel psychiatrische ziekten – niet alleen eetbuien en boulimia – rechtstreeks gericht kunnen zijn op de hersencircuits.

Referentie

Nogrady B. Habit-linked brain circuits light up in people with eating disorders. Nature. 2023 Apr 4. doi: 10.1038/d41586-023-00967-5. Epub ahead of print. PMID: 37016157.