Waarom wordt ons brein moe?

Fundamenteel begrijpen van cognitieve vermoeidheid zal miljarden mensen (miljoenen in extreme en chronische vorm) vooruithelpen.

In 1996 had IBM’s Deep Blue computer een groot voordeel bij de schaakwedstrijd tegen de Russische grootmeester Garri Kasparov, nl. continue stroomvoorziening. Een computer kan doorgaan, waar een menselijke tegenstander uitgeput raakt.

Moeheid kennen we allemaal na een lange dag werken of schoolgaan. De kans op vergissingen of ongelukken wordt groter. Niemand wil een cognitief vermoeide chirurg bij zijn operatie. Onderzoek wil de vraag beantwoorden: “Wanneer luisteren we naar ons gevoel van moeheid en wanneer negeren we het?”. Voor wie er dagelijks mee leeft en rust of slapen niet helpt blijft de vraag “Wat helpt wanneer het gevoel van vermoeidheid niet te negeren valt?” lang onbeantwoord (1). Met vermoeidheid als primaire symptoom van long COVID groeit het aantal studies gericht op het begrijpen van cognitieve vermoeidheid. Het typeert ook verschillende andere aandoeningen (denk MS, ME/CVS, PTSS, Parkinson, etc.) die bij de warmste week dit jaar als onzichtbare ziektes de aandacht krijgen die ze verdienen.

Eerst even dit

De eerste 6 of 7 openingszetten vragen weinig denkwerk voor een geoefende schaker, net zoals op autopiloot naar huis rijden. De regulering van ons denken wordt cognitieve controle genoemd en kan leiden tot vermoeidheid. Waarom dat gebeurt is nog niet helemaal duidelijk. Een algemene theorie is dat het te maken heeft met het aanhouden van die controle, wat energie vraagt van ons brein.

Waar staan we

De wetenschap was het lang niet eens waarom vermoeidheid ontstaat, behalve dat het dienst doet als beschermingsmechanisme zoals pijn. Meting ervan bleek moeilijk omdat het zich baseert op hoe moe iemand zich voelt, wat subjectief is. Recent rapporteerden wetenschappers van verschillende disciplines nieuwe onderzoeksresultaten aan de hand van innovatieve methodes. Ik vat ze even samen:

• Een gekende theorie is de opstapeling van stofjes in ons brein door neurale activiteit (2, 3). Veranderingen in hoeveelheid van deze stofjes zoals glucose en lactaat, glutamaat en adenosine, of een bepaald eiwit (BDNF) spelen potentieel een rol in cognitieve vermoeidheid.
• Verder onderzoek hiervan maakt een brug (2) tussen de biochemie en hoe het de motivatie stuurt: veranderingen in beschikbare energie en ophoping van bepaalde neurotransmitters in hersendelen die instaan voor cognitieve controle beïnvloeden onze beslissing of we mentale moeite willen investeren. Meer nog, ons denkwerk betaalt een prijs door te kiezen voor wat minder moeite vraagt en snel beloning opbrengt (4). Deze keuze loopt gelijk met hogere hoeveelheden glutamaat in de laterale prefrontale hersenschors, een regio die instaat voor besluitvorming (5), en minder activiteit toont na een lange dag gesimuleerd werk. Op zijn beurt zou het motivatie bevorderende dopamine dat interageert met glutamaat, dalen bij sterk denkwerk.
• Onderzoekers merken het inherent verschil op dat bestaat in de chemie van onze hersenen; concentraties van neurotransmitters bij de ene zijn niet dezelfde bij de ander. De overeenkomsten hierin kunnen wel helpen chronische en extreme vermoeidheid te verklaren, wat dus verder onderzocht kan worden.
• Een ander idee bedenkt dat cognitieve en fysieke vermoeidheid gedreven worden door gedeelde mechanismes en op elkaar inwerken (6). Na een marathon duikt mentale vermoeidheid op, na een moeilijke denktaak blijken gezonde proefpersonen minder bereid om te sporten (7).
• De rol van stress, slaap, biologische klok, en ontsteking is uiteraard het onderzoeken waard, vooral de gevolgen ervan wanneer deze in het extreme gaan. Tekort aan slaap of licht zorgt nl. voor stijgende vermoeidheid, maar waar ligt de grens om iemand nog bepaalde taken te laten uitvoeren? Ontwikkeling van manieren om vermoeidheid te kwantificeren zou hierbij kunnen helpen bepalen wanneer ingrijpen nodig is.

Hierop komt het neer

Sterk denkwerk induceert veranderingen in stofjes in onze hersenen wat op zijn beurt onze besluitvorming of het nuttig is om moeite te doen beïnvloedt. De startconcentraties van die stofjes is inherent verschillend tussen mensen en de overeenkomsten hierin kunnen helpen chronische en extreme vermoeidheid te verklaren. Wat een eenvoudige taak is voor de één, kan voor de ander aanvoelen als het uitvoeren van hersenchirurgie.

Er is hoop

Huidige behandelingen richten zich op de symptomen zoals het ondersteunen van energie in het brein of het motiveren van iemand om iets in beweging te zetten, maar zijn niet afdoende. Veelbelovende interventies zijn licht-therapie, acupunctuur, niet-invasieve hersenstimulatie en voedingssupplementen. Intussen worden ook farmacologische behandelingen onderzocht, gericht op het verminderen van neuroinflammatie of op de dopamine functie. Ook AI kan ondersteuning bieden ter preventie van vermoeidheid, maar een onuitputtelijke computer zal nooit hetzelfde zijn als een sterk denkende mens, lijkt me.

Verdere ontrafeling van de onderliggende mechanismen van cognitieve vermoeidheid zal nodig zijn om het ziektebeeld afdoende te behandelen. Op een dag zullen dokters minder in het duister tasten en patiënten verlost raken van de continue inschatting of iets hun energie waard is.