Dieren konden stilte niet horen

Om hun grensverleggende resultaten te bereiken, moesten de onderzoekers hun ratten eerst tinnitus geven. Hiertoe werden ze verdoofd en gedurende een uur onafgebroken blootgesteld aan lawaai van 115 decibel. Dit is wat je hoort als je op de startbaan staat wanneer er een straalvliegtuig opstijgt.

Hierna konden de onderzoekers met een methode die gap detection genoemd wordt, bepalen of de ratten een constante zoemtoon hoorden en dus tinnitus hadden.

Hierbij worden de dieren voorbereid op een plotseling hard geluid met een moment van stilte in een constant achtergrondgeluid. Als het achtergrondgeluid dezelfde frequentie heeft als de zoemtoon in de oren van een rat met tinnitus, kan de rat de stilte niet horen en is hij daarom niet voorbereid op het plotselinge geluid. Het dier verstijft dan niet van angst bij de stilte.

Ratten met tinnitus kregen daarna een behandeling van 20 dagen, waarbij ze tonen iets buiten het frequentiegebied van de zoemtoon te horen kregen, terwijl Engineer en zijn team de nervus vagus van de dieren elektrisch stimuleerden. Deze nervus vagus is een belangrijke zenuw, die onder andere informatie van allerlei organen naar de hersenen stuurt.

Na tien dagen hoorden ratten de stilte

Het idee achter de behandeling is dat de zenuw bij elektrische stimulatie stoffen uitscheidt die de neuronen in de hersenen meer plasticiteit geven, zodat ze nieuwe verbindingen aangaan met andere neuronen en hun functionaliteit veranderen. Als de voorbereide neuronen in het gehoorcentrum gelijktijdig met bepaalde tonen gestimuleerd worden, passen ze zich aan en specialiseren ze zich in deze specifieke frequenties.

De theorie bleek te kloppen, want al na tien dagen zenuwstimulatie konden de ratten stilte in een zeker frequentie-gebied weer horen en schrokken ze niet langer van het plotselinge geluid. De controleratten met gehoorschade die geen zenuwstimulatie hadden gekregen of geen tonen te horen hadden gekregen, vertoonden echter nog steeds symptomen van tinnitus.

Na 20 dagen therapie testten de onderzoekers het gehoor van de dieren nog gedurende drie weken. Het effect van de elektrische stimulatie bleek langdurig te zijn, want de tinnitus keerde niet terug. De onbehandelde controle-ratten hadden nog steeds last.

De onderzoekers concludeerden dat de behandeling niet alleen effectief was tegen de symptomen van tinnitus, maar de gehoorbeschadiging zelfs geheel herstelde. Hierdoor zijn de verwachtingen van een dergelijke behandeling bij mensen hooggespannen. In België worden op dit moment al klinische tests uitgevoerd op een groep vrijwillige patiënten.

‘We hebben een zenuwstimulator geïmplanteerd bij mensen met ernstige tinnitus, en tot nu toe zijn de resultaten veelbelovend,’ zegt Navzer Engineer.

De patiënt krijgt een elektrode rond de nervus vagus tijdens een eenvoudige ingreep, die maar 45 minuten duurt en al toegepast wordt bij 60.000 patiënten met epilepsie of depressie. Vervolgens krijgt de patiënt één keer per dag een koptelefoon op en wordt de zenuw op de maat van de tonen gestimuleerd.

Deze eerste tests zullen binnen een paar maanden afgerond zijn. Navzer Engineer wil dan een serie grotere tests uitvoeren, gericht op verschillende soorten tinnitus, bijvoorbeeld bij soldaten die in een oorlog een gehoorbeschadiging opliepen. Hij verwacht veel van de tests en hoopt dat zijn nieuwe behandeling innerlijke rust kan bieden aan patiënten met tinnitus over de hele wereld.

Ratten verlost van gehoorschade

Om te bepalen of de behandeling de ratten echt van tinnitus genezen had, maten de onderzoekers met elektroden op de kop van de ratten hoeveel neuronen in het gehoor-centrum op tonen in verschillende frequentiegebieden reageerden.

Bij ratten met gehoorschade reageerden de meeste neuronen op tonen tussen 2 en 7 kHz, die de tinnitus hadden veroorzaakt. Na de stimulatie van de nervus vagus stemden de neuronen weer af op de oude frequenties en verdeelden ze hun aandacht over het gehele spectrum, en de tinnitus verdween.