Cognitieve effecten van STN-DBS op prestaties bij mentale rotatie bij de ziekte van Parkinson

Waarom hersenstimulatie en mentale puzzels ertoe doen

Leven met de ziekte van Parkinson wordt vaak geassocieerd met tremor en stijfheid, maar veel mensen zijn verbaasd over hoe sterk de aandoening ook het denken en alledaagse probleemoplossing kan beïnvloeden. Een van die vaardigheden is het vermogen om voorwerpen in ons hoofd voor te stellen en ze in de ruimte gedraaid te verbeelden — een talent dat we gebruiken bij het lezen van kaarten, parkeren of het passen van sleutels in sloten. Deze studie onderzocht of een veelvoorkomende chirurgische behandeling voor bewegingsproblemen bij Parkinson, diepe hersenstimulatie, ook deze vaardigheid voor mentale rotatie verandert, en of de precieze plaats waar de kleine elektroden in de hersenen zitten een verschil maakt.

Hoe de hersenen geholpen worden door kleine elektrische pulsen

Diepe hersenstimulatie bij de ziekte van Parkinson werkt door zorgvuldig gecontroleerde elektrische pulsen naar een kleine structuur diep in de hersenen te sturen, bekend als de subthalamische nucleus. Artsen weten al dat deze techniek vaak motorische symptomen zoals traagheid en tremor vermindert, maar het effect op het denken is minder duidelijk en eerdere studies leverden gemengde resultaten op. Eén verklaring kan zijn dat de subthalamische nucleus geen eenduidig doelgebied is: verschillende delen ervan verbinden vooral met bewegings-, denk- of emotienetwerken. Daardoor kan stimulatie in de ene zone bepaalde vaardigheden verscherpen, terwijl stimulatie in een andere zone onbedoeld mentale functies kan verstoren.

Een mentale rotatie-uitdaging voor mensen met Parkinson

Om deze vragen te onderzoeken, lieten de onderzoekers twaalf mensen met gevorderde ziekte van Parkinson, die allemaal al een diepe hersenstimulator hadden, een klassieke mentale rotatietaak uitvoeren. Bij elke proef zagen de deelnemers twee hoekige driedimensionale vormen en moesten ze beslissen of het dezelfde vorm was getoond onder een nieuwe hoek, of een spiegelbeeld. De vormen verschenen in vier verschillende rotaties, van rechtop tot volledig ondersteboven. Elke persoon voltooide de taak twee keer op dezelfde dag: eenmaal met de gebruikelijke stimulatie aan en eenmaal nadat de stimulator lang genoeg was uitgeschakeld zodat de effecten waren uitgewerkt. De patiënten bleven in beide sessies aan hun gebruikelijke medicatie, zodat verschillen voornamelijk aan de stimulatie konden worden toegeschreven.

Heldere mentale beelden zonder vertraging

De belangrijkste bevinding was dat de nauwkeurigheid bij mentale rotatie verbeterde wanneer diepe hersenstimulatie aan stond. Over alle rotatiehoeken en itemtypen maakten mensen minder fouten met stimulatie dan zonder, en dit voordeel was het sterkst voor de moeilijkste proeven, waarbij vormen 180 graden gedraaid waren en het meest verwarrend leken. Belangrijk is dat de reactietijden in wezen hetzelfde bleven, dankzij een vaste reactietijdvenster en zorgvuldige vervolganalyses met zowel standaard- als Bayesiaanse statistiek. Dit patroon suggereert dat patiënten niet simpelweg snelheid voor nauwkeurigheid inruilden, maar daadwerkelijk beter waren in het vormen en vergelijken van mentale beelden wanneer hun stimulatie actief was.

Waarom plaatsing van elektroden in de hersenen ertoe doet

Om te begrijpen waarom stimulatie soms helpt en soms kan schaden, reconstrueerde het team de positie van elke elektrode op hersenscans en schatte het volume weefsel dat stroom ontving. Vervolgens onderzochten ze of stimulatie van verschillende subregio's van de subthalamische nucleus samenhing met veranderingen in mentale rotatiefouten. Stimulatie die zich uitstrekte naar gebieden die verbonden zijn met emotiegerelateerde circuits, vooral aan de rechterzijde, ging gepaard met slechtere prestaties. Daarentegen liet stimulatie in de delen die nauwer met beweging of algemeen denken verbonden zijn deze negatieve relatie niet zien. Geavanceerde kaartlegging en crossvalidatieprocedures ondersteunden het idee dat rechtszijdige emotiegerelateerde zones in dit opzicht bijzonder gevoelig zijn, hoewel het kleine aantal deelnemers betekent dat dit in grotere groepen bevestigd moet worden.

Wat dit betekent voor mensen die leven met Parkinson

Alles bij elkaar suggereert de studie dat diepe hersenstimulatie meer kan doen dan tremoren kalmeren; het kan ook bepaalde mentale vaardigheden verbeteren die afhangen van het visualiseren van objecten in de ruimte, mits de elektrische stroom wegblijft van specifieke niet-motorische zones. Tegelijkertijd herinnert dit werk eraan dat circuits voor beweging, denken en emotie nauw verweven zijn, en dat kleine verschuivingen in waar elektroden zitten het evenwicht tussen voordeel en bijwerkingen kunnen beïnvloeden. Voor patiënten en clinici onderstreept dit het belang van zorgvuldige planning en fijnregeling van stimulatie, niet alleen voor lopen en handcontrole, maar ook voor alledaagse denkactiviteiten zoals kaartlezen, autorijden en navigeren in drukke omgevingen.

Bronvermelding: Schoenfeld, M.J., Gulberti, A., David, N. et al. Cognitive effects of STN-DBS on mental rotation performance in Parkinson’s disease. Sci Rep 16, 15460 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52880-2

Trefwoorden: Ziekte van Parkinson, diepe hersenstimulatie, mentale rotatie, visuospatiale cognitie, subthalamische nucleus