Hoe een nieuwe gadget de breinwetenschap verdeelt

‘Wat als penicilline nooit op de markt was gebracht?’ Dat mailt bio-ingenieur Jamie Tyler van de Staatsuniversiteit van Arizona, in een antwoord op de vraag waarom hij als wetenschapper commercieel is gegaan.

Tyler is namelijk ook Chief Scientific Office (‘Hoofd Wetenschap’) bij Thync. Een start-up uit San Francisco, die belooft dit jaar met een elektronische headset op de markt te komen die je kan oppeppen zoals een kopje koffie dat doet of kalmeren zoals een glaasje wijn.

Hoe dat werkt? In plaats van nicotine of alcohol, komt er zwakstroom je brein binnen. De intensiteit kun je aanpassen op je smartphone, via bluetooth.

Verschillende Amerikaanse tech-journalisten die het prototype opkregen reageerden verrast en enthousiast: ze zien de dingen ‘fijngetekender, helderder’. Eén recensent betoogt dat hij zijn verhaal over de Thync ineens rustig kon schrijven, waar hij zich eerder opgefokt voelde door zijn deadline.

Placebo-effect? Zo klinkt het. Maar het bedrijf claimt het effect te bewerkstelligen met een vorm van breinstimulatie met zwakstroom, een populair jong onderzoeksveld binnen de neurowetenschappen.

Breinstimulatie met zwakstroom: wetenschap of sciencefiction? In mijn introductie tot dit onderwerp komen nog twee tech-journalisten aan het woord over de effecten van de Thync. Lees hier de introductie terug

Minder stress

Thync zegt een geheel eigen manier te hebben ontdekt om het hoofd met zwakstroom te beïnvloeden. Volgens een recente publicatie van Jamie Tyler en collega’s over de werking van het kalmerende programma van hun gadget, beïnvloedt de zwakstroom via twee elektroden zenuwen die langs de schedel lopen.

Deze elektriciteit, zo claimt Thync, remt de stressreactie van het lichaam. In het laboratorium was dat onder meer terug te zien in het speeksel van proefpersonen. Na een stressvol moment kwamen daarin minder chemische stofjes voor die kenmerkend zijn bij een stressreactie.

In een andere test met 82 proefpersonen kreeg de helft eerst veertien minuten de Thync op en daarna veertien minuten een placebo-headset, de andere helft droeg de apparatuur in omgekeerde volgorde. In een vragenonderzoek achteraf meldde bijna iedereen zich na de echte behandeling aanzienlijk ontspannener te voelen.

Jamie Tyler mailt dat in totaal zo’n 3.500 mensen een prototype op hebben gehad en dat er geen enkele aanwijzing is gevonden dat de Thync verslavend zou zijn. Of gevaarlijk.

‘De bevindingen zijn robuust,’ schrijft het Hoofd Wetenschap. Dus is het wat Thync betreft tijd om het grote publiek te laten kennismaken met zwakstroombreinstimulatie.

Tyler: ‘Als we de Thync niet zouden commercialiseren, dan zouden er misschien honderd mensen over lezen in een wetenschappelijk tijdschrift, maar zou niemand baat hebben bij de technologie. Wij willen echte impact hebben.’

Dit jaar nog moet de Thync op de markt komen.

Puberale technologie

Als de Thync doet wat wordt gezegd, krijgt het grote publiek dit jaar ineens toegang tot een vorm van neurotechnologie die wetenschappelijk gezien nog midden in de puberteit zit. Pas sinds vijftien jaar wordt er serieus onderzoek verricht naar de mogelijkheid van elektrische medicatie met zwakstroom - in vaktermen: tDCS (transcraniële gelijkstroomstimulatie).

De meeste tDCS-onderzoekers richten zich op behandelmethodes die mensen met neurologische of psychiatrische kwalen beter zouden kunnen maken.

Wat vinden andere neurowetenschappers ervan dat de puber onder de breinstimulatie-methodes nu al in zaken gaat?

Of je, zoals Thync doet, zwakstroom moet loslaten op goed functionerende hoofden van gezonde mensen, is een meer ethische en betwiste vraag (waarop ik in een volgend stuk nog terugkom).

De resultaten van de onderzoeken naar medische behandelingen met tDCS zijn bovendien niet eenduidig. Veel lab-experimenten laten een klein positief effect zien, maar of dat effect ook buiten het laboratorium kan worden verkregen en hoe het precies tot stand komt, is vaak niet duidelijk.

In dit licht lijkt de lancering van een commerciële elektrische breinstimulator dit jaar nog een heel grote en spannende stap, gesteld dat de Thync doet wat wordt beloofd.

Wat vinden andere neurowetenschappers ervan dat de puber onder de breinstimulatiemethodes nu al in zaken gaat?

Ik vroeg het aan verschillende neurowetenschappers aan beide kanten van de Atlantische oceaan. De meningen bleken (zee)mijlen van elkaar te verschillen.

Maar eerst een korte historische onderbreking, want de Thync is niet de eerste gadget die belooft het functioneren van je hoofd te verbeteren.

Gamen met zwakstroom

In 2013 kwam de Foc.us op de markt, een breinstimulator die gamers beloofde dat ze met behulp van tDCS beter zouden spelen. In een review, waarin gamerecensent Debbie Timmins een potje BitTripRunner speelt met de Foc.us op, is te zien dat de stimulatieprocedure niet geheel pijnvrij is, en ze bovendien slechter speelt.

Nu kon dat ook aan haar uitgedroogde contactlenzen liggen, erkent Timmins. ‘Maar als je dit apparaat koopt, dan speel je niet onder laboratoriumomstandigheden. Je bent moe van je werk, hongerig omdat je op dieet zit, of een van de honderd andere dingen die je in het echte leven gebeuren. Wat dat betreft was dit een compleet eerlijke en valide test.’

Waarbij de gadget à 298 dollar een wanprestatie leverde.

De expert uit New York

‘Journalisten beginnen vaak tegen mij over de Foc.us,’ zegt Marom Bikson, hoogleraar medische bio-ingenieurswetenschappen bij The City College of New York. ‘Het probleem is dat er geen klinisch of academisch centrum is dat de Foc.us ooit heeft gebruikt.’

‘Onderzoekers willen betrouwbare apparaten. Apparaten waarmee je resultaten kunt reproduceren. Dit apparaat is nog nooit getest. Intussen adverteert het bedrijf zichzelf als veilig en effectief op grond van wat de wetenschappelijke gemeenschap over breinstimulatie heeft gepubliceerd. Dat vind ik misleidend. Ik denk dat het apparaat mogelijk gevaarlijk is en dat geen wetenschapper of dokter het ooit zou aanbevelen, aangezien ze niet weten wat het is.’

Net als Jamie Tyler is Bikson wetenschapper en ondernemer tegelijk. Hij leidt het bedrijf Soterix Medical, dat breinstimulatie-apparatuur en -software ontwikkelt voor medische onderzoeken met proefpersonen, in het Engels kortweg trials genoemd. Samen met het Duitse NeuroConn is Biksons bedrijf marktleider op dit gebied. Op dit moment lopen er circa tweehonderd trials met duizenden patiënten, waarbij zijn technologie en software worden gebruikt.

Opvallend genoeg is Bikson wél enthousiast over de Thync. Wat dit apparaatje volgens hem onderscheidt van de Foc.us, is dat het, hoewel consumentenelektronica, een resultaat is van gedegen jarenlang wetenschappelijk onderzoek.

Het laboratorium van Bikson voerde afgelopen jaar een trial uit met honderd gezonde proefpersonen, waarbij de apparatuur van Thync en Soterix Medical werd vergeleken. Thync deelde in de kosten voor het onderzoek.

Publicaties erover zijn nog in de maak, maar Bikson wil al wel kwijt wat de dragers van de Thync onderscheidde. ‘Een tendens die we zien is dat studenten die de Thync hadden gedragen, veel vaker zeiden dat ze zin hadden om te studeren, dan degenen die placebo-apparatuur droegen.’

De wetenschappelijke gemeenschap is erg in de war van de Thync, zegt Bikson. ‘Iedereen is zo gewend aan dingen als de Foc.us. Maar de Thync wordt vervaardigd volgens vergelijkbare standaarden als waar wij mee werken. Bij Thync houden ze zichzelf aan regels die gelden voor medische apparatuur. Ik zie Thync daarom echt als een nieuwe categorie.’

Zodra de Thync op de markt is, zegt Bikson, zullen medisch onderzoekers het gebruik ervan gaan uitproberen in hun onderzoek. Wat hem betreft zal het apparaat dan dus ook nuttig zijn voor de ontwikkeling van de medische wetenschap, ook al is het daar niet voor op de markt gebracht.

Tegengeluid uit Nederland

Marom Bikson heeft geen direct belang in Thync, maar is zelf als wetenschapper en ondernemer een belangrijke speler in het onderzoeksveld van tDCS. En hij trekt op met de wetenschappers-ondernemers van Thync.

Hoe kijken neurowetenschappers zonder enige relatie met Thync naar de lancering van de headset en naar commercialisering van deze technologie in het algemeen? Ik heb het aan twee Nederlandse vakspecialisten voorgelegd (Nederland heeft internationaal gezien een behoorlijke reputatie op het gebied van neurowetenschappen).

Eerst belde ik met André Aleman, hoogleraar Cognitieve Neuropsychiatrie aan de Rijksuniversiteit Groningen. Aleman doet onder meer onderzoek naar de effecten van TMS (transcraniële magnetische stimulatie) en startte onlangs met een onderzoek naar apathie bij schizofreniepatiënten, waarbij het effect van TMS, tDCS en gedragstherapie met elkaar worden vergeleken. Het telefoontje met Groningen was nogal ontnuchterend, na het Skypegesprek met New York.

‘Ik ben er zelf geen voorstander van dat in deze vroege fase dit soort dingen beschikbaar komen voor het doorsnee publiek’

De Groningse professor wil eerst bewezen zien dat breinstimulatie met zwakstroom überhaupt werkt.

Aleman: ‘Voor tDCS is nog een stuk minder bewijs dan voor TMS. Er zijn nu best veel kleine studies met hoopvolle resultaten. Maar er zijn weinig officiële medische studies die klip en klaar laten zien dat je met een heel zwakke stroom je hersenactiviteit verandert.’

Van de Thync heeft Aleman nog niet gehoord, als ik hem spreek. Maar bij de ontwikkeling van dit soort consumentengadgets heeft hij in het algemeen grote reserves: ‘Ik ben er zelf geen voorstander van dat in deze vroege fase dit soort dingen beschikbaar komen voor het doorsnee publiek, zolang er nog heel veel vragen open staan. Als het apparaat je hersenactiviteit beïnvloedt, kan dat in theorie ook nadelig zijn.’

Supergaaf, maar...

Op advies van André Aleman spreek ik ook nog met dr. Dennis Schutter, verbonden aan het Donders-instituut van de Radboud Universiteit in Nijmegen, dat onderzoek doet naar hersenen, cognitie en gedrag. Schutter doet al langer onderzoek naar tDCS, op dit moment onder meer om te zien of ouderen met concentratieproblemen ermee geholpen kunnen worden.

Op verzoek neemt Schutter de publicatie van Thync over de werking van hun ontspannende programma door. Hij zegt twee dingen:

‘Ik sluit absoluut niet uit dat de onderzoekers de zenuwen die ze zeggen te hebben gestimuleerd ook hebben gestimuleerd. Als het gevonden effect echt samenhangt met deze stimulatie, zoals de onderzoekers stellen, dan is dat als ontdekking supergaaf.’
‘Máár.’

Net als Aleman vindt Schutter het te vroeg om zomaar een consumentengadget op de markt te brengen die je reactie op stress zou verminderen. ‘Wij mensen zijn reactieve systemen: we reageren effectief op input van buiten. Dat is de reden dat we nog steeds bestaan. Wanneer je dat systeem plat gaat leggen, dan reageren we niet meer adequaat op bepaalde input. Dan kun je misschien wel een beetje chill zijn, maar je kunt ook zeggen dat je het systeem verstoort waarvoor het bedoeld is. Stress is juist een gezonde reactie op een stressveroorzaker.’

Schutters vraag is dus: moet je dit effect wel willen bewerkstelligen en daar veel geld mee gaan verdienen?

Peer-reviewen: onmisbaar of achterhaald?

Waar beide Nederlandse onderzoekers moeite mee hebben, is dat het eigen onderzoek van Thync niet in een degelijk wetenschappelijk tijdschrift heeft gestaan waarbij andere vakgenoten het beschreven onderzoek van tevoren controleren, het zogenoemde peer-reviewen. ‘Anders had ik er wel van gehoord’, zegt André Aleman.

Ook zijn er nog geen publicaties bekend van onafhankelijke onderzoeksgroepen die het experiment hebben geprobeerd te na te doen (al is dat volgens Jamie Tyler van Thync wel al gedaan).

Dennis Schutter zegt: ‘Miljoenen mensen helpen, dat willen we allemaal wel. Dat wil ik ook. Maar als ik zoiets had ontdekt, zou ik eerst proberen subsidie los te krijgen, en het dan goed proberen uit te zoeken. En wil je dat goed doen, dan ben je zo twintig, dertig jaar verder.’

‘Als ik zoiets had ontdekt, zou ik eerst proberen subsidie los te krijgen, en het dan goed proberen uit te zoeken’

Jamie Tyler van Thync lijkt op een compleet andere snelheid te leven. Hij vindt de zes tot achttien maanden tijd die het proces van gepeerreviewde publicatie kan kosten al een ‘bizar lange periode.’

Tyler mailt: ‘Ik koos voor een voorpublicatie op de open [niet gepeer-reviewde, TV] server BioRxiv, omdat dat een snel, compleet open en transparant proces is. Daarnaast heeft het laboratorium dat een van de drijvende krachten is achter BioRxiv, een fenomenale reputatie.’

Volgens de bio-ingenieur is het conventionele publicatiesysteem van peer-reviewen ‘kapot,’ erger nog: er is wat hem betreft niets dat wetenschappelijke vooruitgang zo in de weg staat als peer-reviewen.

Tyler: ‘Mensen worden gedwongen om zich te conformeren aan een dogma, alleen maar om een paper gepubliceerd te krijgen of een geweldige carrière na te bootsen. En wat mensen vaak vergeten: veel van de beste wetenschap achter de meest succesvolle producten is nooit in een gepeer-reviewd tijdschrift verschenen. Heel veel wetenschappelijke geheimen worden bewaakt door grote corporaties en verschijnen überhaupt niet in tijdschriften.’

Tot nog toe stuurde Tyler zijn onderzoeken altijd direct naar de gepeerreviewde vaktijdschriften. Voor de studie over Thync maakte hij voor het eerst gebruik van prepublicatie op BioRxiv. Hij zegt voortaan al zijn papers eerst hier te zullen publiceren. ‘Het is veel transparanter en snelle communicatie is essentieel voor innovatie en wetenschappelijke vooruitgang.’

Intussen is de publicatie ook aangeboden aan conventionele vakbladen. Tyler voorspelt dat er weinig verschil zal zitten tussen de huidige online paper en de uiteindelijke gepeerreviewde publicatie. Of die zal verschijnen voordat de Thync commercieel op de markt komt, is nog niet duidelijk.

(Te) snelle jongens

Ook Marom Bikson uit New York vindt dat het tijd is om breinstimulatie publiekelijk toegankelijk te maken. ‘Op dit moment vragen we patiënten mee te doen aan trials om behandelingen te ontdekken, maar als ze zich beter voelen na deelname, moeten we zeggen: sorry, maar we mogen de behandeling niet voortzetten, het is maar een experiment.’

‘Wat doet zo’n patiënt dan? Die gaat in zijn wanhoop het internet op en spendeert zijn geld aan een ongetest apparaat als de Foc.us. Patiënten moeten toegang krijgen tot echte breinstimulatietechnologie, zelfs al weten we nog niet precies hoe die werkt - en al kan die technologie nog steeds verbeterd worden. Perfectie kan niet de vijand zijn van het goede.’

Gaan de Amerikaanse onderzoekers-ondernemers in dit verhaal te snel? Of loopt de ontwikkeling van nieuwe gezondheidstechnologie door de traagheid van de conventionele wetenschapspraktijk onnodige vertraging op?

Wellicht zijn beide soorten wetenschappers nodig. Mensen als Jamie Tyler en Marom Bikson, die gasgeven en graag een beetje (zakelijk) risico nemen én mensen als André Aleman en Dennis Schutter die op de rem trappen, om ongelukken te voorkomen.

De Nijmeegse onderzoeker loopt zelf ook tegen conformisme binnen de wetenschapspraktijk aan. Schutter: ‘Begrijp me niet verkeerd, dit soort onderzoek is ontzettend belangrijk. Ik ben zelf ook bezig om met nieuwe dingen te komen die niet door iedereen wordt gedaan, bijvoorbeeld stimulatie van de kleine hersenen. En ik ken de frustraties, dat ik dan geen subsidie krijg, want er zou maar eens niks uit het onderzoek komen.’

Tegelijkertijd noemt hij het zijn taak als wetenschapper om tegengas te bieden aan snelle jongens met wilde uitvindingen: ‘Ik krijg ook weleens wanhopige mensen aan de lijn. Maar je krijgt ook snel een therapeutische misvatting, dat mensen denken: dit is het helemaal. Terwijl we nog niet weten: werkt dit buiten het lab ook?’

Voor het beantwoorden van die vraag komt er wellicht dit jaar nog nieuwe relevante informatie beschikbaar: op het moment dat de Thync op de markt komt. Al dan niet te vroeg.

Eerdere verhalen in deze serie:

Hoe beïnvoedt stroom de hersenen? Breinstimulatie met zwakstroom is een veelbelovend jong onderzoeksgebied. Maar wat gebeurt er precies in het lab? Wat doet de stroom met het brein? En wat is het verschil met electroshocktherapie, diepe hersenstimulatie of neurofeedback? Lees mijn explainer terug

Breinstimulatie met zwakstroom: wetenschap of sciencefiction? Vijftien jaar geleden werd het onderzoek naar breinstimulatie met zwakstroom weer opgepakt. Daarmee kun je, zo is de hoop, op een goedkope en veilige manier medische klachten behandelen en gezonde mensen wellicht ‘verbeteren’. Werkt het? Zoja: hoe? En hoe doe je eigenlijk onderzoek op het grensgebied van wat we wel en niet weten? De komende tijd wil ik dat uitzoeken. Lees hier mijn oproep terug