Multimodale aanwijzingen voor betrokkenheid van de hippocampus en modulatie door functioneel-connectiviteitsgeïnduceerde pariëtale TMS

Waarom dit hersenonderzoek er toe doet in het dagelijks leven

Ons vermogen om gebeurtenissen te herinneren, nieuwe informatie te leren en emoties te reguleren hangt sterk af van een kleine, diep gelegen hersenstructuur die de hippocampus heet. Als dit gebied niet goed functioneert, kunnen aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer, posttraumatische stress en andere geheugenstoornissen optreden. Directe stimulatie van de hippocampus vereist meestal hersenoperaties, wat voor de meeste mensen niet praktisch is. Deze studie onderzoekt of een niet-invasieve methode — magnetische pulsen van buiten de schedel — op een slimme, gepersonaliseerde manier kan worden gestuurd om de hippocampale activiteit veilig en betrouwbaar te beïnvloeden.

Hersenbedradingkaarten gebruiken om stimulatie te sturen

De onderzoekers richtten zich op transcraniële magnetische stimulatie (TMS), waarbij korte magnetische pulsen op de hoofdhuid worden toegepast om hersencellen te beïnvloeden. Hoewel TMS vooral het hersenoppervlak bereikt, kunnen signalen via bestaande verbindingen naar diepere regio’s reizen. Het team gebruikte functionele connectiviteit, een soort "verkeerskaart" opgebouwd uit hersenscans die laat zien welke regio’s van nature samen fluctueren, om de beste plek op de pariëtale kwab te kiezen — een oppervlaktegebied dat gelinkt is aan de hippocampus. Bij sommige patiënten werd het pariëtale doel gekozen op basis van de sterkste verbinding met de hippocampus; bij anderen werd het zonder deze begeleiding gekozen of op andere doelen gericht. Door deze strategieën te vergelijken vroegen de wetenschappers: maakt het zorgvuldig kiezen van een pariëtaal gebied op basis van zijn verbindingspatroon TMS effectiever in het bereiken van de hippocampus?

Direct luisteren naar de hippocampus bij patiënten

Om direct bewijs te verkrijgen werkte het team met neurochirurgische patiënten die al kleine elektroden in hun hersenen hadden om epilepsie te monitoren. In het eerste experiment leverden ze enkele TMS-pulsen boven het pariëtale doel terwijl ze elektrische activiteit uit de hippocampus registreerden. Wanneer de stimulatieplaatsen werden geselecteerd met de connectiviteitsgeïnduceerde aanpak, toonden bijna de helft van de hippocampale opnamecontacts sterke, snelle reacties op echte TMS maar niet op sham (placebo-achtige) pulsen. Deze reacties ontvouwden zich over enkele tientallen milliseconden in onderscheidbare tijdsvensters en waren bijzonder prominent in het theta-frequentiebereik — een langzaam hersenritme dat kenmerkend is voor hippocampale betrokkenheid bij geheugen. Ter vergelijking: wanneer de pariëtale locatie niet op hippocampale connectiviteit was gebaseerd, reageerde de hippocampus veel minder vaak, wat aangeeft dat gepersonaliseerde targeting de betrokkenheid van deze diepe structuur aanzienlijk verscherpte.

Persoon-tot-persoon verschillen in kaart brengen met hersenscans

Het tweede experiment breidde deze bevindingen uit naar 79 gezonde vrijwilligers met behulp van beeldvorming. De deelnemers kregen hier enkele TMS-pulsen terwijl ze in een MRI-scanner lagen, waardoor het team kon zien hoe de bloedstroom in de hippocampus veranderde na elke puls. De pariëtale locatie die in deze dataset werd gebruikt was om andere redenen gekozen, niet specifiek vanwege de koppeling met de hippocampus. Toch verschilden individuen sterk in hoe sterk dat pariëtale gebied functioneel verbonden was met hun hippocampi in rust. Degenen met sterkere positieve connectiviteit toonden grotere hippocampale responsen op pariëtale TMS, terwijl mensen wier bedrading de regio’s functioneel verder uiteen plaatste zwakkere of zelfs negatieve reacties lieten zien. Hoe dichter de werkelijke stimulatieplaats bij iemands "optimale" connectiviteitsgedefinieerde pariëtale punt lag, hoe sterker de hippocampale respons. Dit ondersteunt het idee dat iemands unieke connectiviteitsprofiel kan voorspellen hoe goed oppervlakkige stimulatie diepe doelen bereikt.

Hippocampale ritmes vormen met herhaalde pulsen

In een derde experiment vroegen de onderzoekers of repetitieve TMS (rTMS) niet alleen korte reacties kon uitlokken maar ook de aanhoudende hippocampale ritmes kon hervormen. Een subset van de neurochirurgische patiënten ontving korte reeksen van hogere-frequentie TMS-pulsen naar óf connectiviteitsgeïnduceerde óf niet-geïnduceerde pariëtale locaties terwijl hippocampale activiteit opnieuw direct werd opgenomen. Wanneer de stimulatie werd geleid door hippocampale connectiviteit, leidden herhaalde reeksen tot een robuuste en duurzame vermindering van theta-vermogen in de hippocampus, die zich opbouwde over opeenvolgende reeksen en meer dan 20 seconden aanhield na elke reeks. Dit effect was specifiek: het was veel zwakker of afwezig wanneer de pariëtale locatie niet op hippocampale connectiviteit was gebaseerd, en het trad niet in dezelfde mate op in naburige hersengebieden.

Wat dit betekent voor toekomstige behandelingen

Gezamenlijk laten deze experimenten zien dat niet-invasieve magnetische stimulatie op de hoofdhuid oorzakelijk de hippocampus kan activeren en moduleren wanneer deze zorgvuldig wordt gericht met geïndividualiseerde connectiviteitskaarten. Het werk vormt een mechanische brug tussen eerdere gedragsstudies — waarin pariëtale TMS het geheugen verbeterde — en direct neuronale bewijs dat de hippocampus zelf wordt bereikt. Voor de leek is de kernboodschap dat artsen mogelijk in de toekomst geheugen-gerelateerde hersencircuits kunnen bijstellen zonder chirurgie door iemands eigen hersenbedrading te gebruiken om te bepalen waar TMS wordt toegepast. Deze precieze aanpak kan helpen bij het verfijnen van toekomstige behandelingen voor aandoeningen met geheugenverlies en emotionele dysregulatie, terwijl ons begrip verdiept wordt van hoe onderling verbonden hersennetwerken het alledaagse mentale leven ondersteunen.

Bronvermelding: Li, Z., Trapp, N.T., Bruss, J. et al. Multimodal evidence for hippocampal engagement and modulation by functional connectivity-guided parietal TMS. Nat Commun 17, 3650 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70346-x

Trefwoorden: hippocampus, transcraniële magnetische stimulatie, functionele connectiviteit, geheugen-netwerken, neuromodulatie van de hersenen