Onderzoek naar de rol van de nervus vagus bij het nemen van risico's

Recente studies tonen de relevantie van de darm-hersen-as aan in belangrijke
cognitieve processen, waaronder stemming, stressreacties en besluitvorming.
Probiotica-interventies kunnen bijvoorbeeld het risicogedrag beïnvloeden, zowel
bij knaagdieren (Chumney & Robinson, 2006) als bij mensen (Dantas et al.,
2022). Deze bevindingen zijn zeer relevant voor een beter begrip van
risicogedrag, aangezien ze wijzen op de betrokkenheid van netwerken buiten het
centrale zenuwstelsel (CZS) die ten grondslag liggen aan dit soort gedrag.
Desalniettemin, hoewel de effecten van manipulaties in het enterische
zenuwstelsel (ENS) op het centrale zenuwstelsel (CZS) kunnen worden
waargenomen, zowel via neuroimaging-technieken als gedragsreacties, moet de
communicatie tussen het ENS en het CZS nog volledig worden begrepen. Bij deze
bilaterale communicatie zijn verschillende routes betrokken, namelijk een
biochemische route (via neurotransmitters), een neurologische route
(voornamelijk via de nervus vagus) en een immunologische route (inclusief
verschillende componenten van het immunologische systeem) (Surowka et al.,
2015) . Daarom is het
is nog steeds onduidelijk hoe de manipulatie van probiotica de hersenactiviteit
en bijgevolg het gedrag kan beïnvloeden.
De nervus vagus is de belangrijkste neuronale route tussen het ENS en het CZS
(Dinan, Stanton, & Cryan, 2013). Het belang van de nervus vagus in de
darm-hersen-as werd getest in verschillende studies met diermodellen. In deze
onderzoeken vertoonden dieren die probiotica kregen specifieke gedrags- en
cognitieve veranderingen die lijken te worden gemedieerd door de nervus vagus
(Breit, Kupferberg, Rogler, & Hasler, 2018a). Studies tonen aan dat deze
veranderingen niet meer aanwezig waren (of in ieder geval verminderd waren) als
de nervus vagus werd onderbroken via een vagotomie (Bonaz, Bazin, & Pellissier,
2018; Tillisch et al., 2013). Aantasting van de nervus vagus beïnvloedt ook de
concentratie van serotonine, NE en dopamine in het CZS (Breit et al., 2018a)
als gevolg van aangetaste communicatie tussen ENS en CNS. Gewoon de nervus
vagus aantasten is bij mensen niet mogelijk. Het is echter mogelijk om een **
zenuwprikkel van het ENS te simuleren door de auriculaire tak van de nervus
vagus te stimuleren met behulp van niet-invasieve nervus vagus stimulatie
(nVNS). Daarom stellen we een studie voor waarbij nVNS wordt gebruikt om de
nervus vagus direct te stimuleren, waarbij een neuronale stimulus van het ENS
naar het CZS wordt gesimuleerd.
Onze hypothese is dat deze interventie resultaten zal genereren die
vergelijkbaar zijn met die verkregen met behulp van een probiotica-manipulatie
om de darm-hersen-as te beïnvloeden.

Primaire doelstelling: onderzoek naar de effecten van nVNS op risicogedrag
Secundaire doelstelling(en): Vergelijk het waargenomen effect met de effecten
die zijn waargenomen na probiotica-interventies met dezelfde taak (Chumney et
al., 2006; Dantas et al., 2022). Deze bevindingen kunnen helpen de rol van de
nervus vagus in de GBA te verduidelijken.

Dit onderzoek omvat twee sessies van elk 1 uur. In elke sessie zullen de
deelnemers:
niet-invasieve nervus vagus stimulatie (nVNS) ontvangen in actieve of sham
voorwaarde. Tijdens de sessies zullen de deelnemers een reeks vragenlijsten
beantwoorden om te controleren op factoren zoals zelfbeheersing, opwinding en
tijdvoorkeuren. Daarna wordt het stimulatieapparaat afgesteld op het door de
deelnemer aangegeven gevoeligheidsniveau, waardoor maximaal comfort en
veiligheid wordt gegarandeerd. Daarna start de stimulatie, met een maximale
duur van 30 minuten. Daarbij zal de deelnemer een geautomatiseerde taak
uitvoeren om hun risicogedrag in te schatten. Figuur 1 presenteert een
stroomschema met het experimentele ontwerp in detail.
Dezelfde procedure zal worden gebruikt in sessie 2, die ongeveer moet
plaatsvinden
1 week na de eerste sessie.

1. Onderzoeksproduct/behandeling MAXTENS 2000 TENS (voorheen bekend als PROSTIM 2000) (MedCat B.V., Klazienaveen, Nederland) gebruikt voor niet-invasieve nervus vagus stimulatie (nVNS) volgens de procedures van Jacobs en collega's (2015). 2. Naam en beschrijving van (de) onderzoeksproduct(en) VNS kan niet-invasief worden gestimuleerd met behulp van verschillende technieken. Volgens het protocol goedgekeurd door de Ethical Review Board van de Faculteit der Psychologie (ERCPN) (protocol 02_07_2013) zullen we een algemeen transcutaan elektrisch zenuwstimulatieapparaat (TENS) gebruiken genaamd MAXTENS 2000 TENS (voorheen bekend als PROSTIM 2000) unit (MedCat B.V., Klazienaveen, Nederland) (Jacobs et al., 2015). De gebruikte TENS-stimulator maakt een maximale pulsamplitude van 80 mA, een pulsbreedte van 50 tot 250 µs, een frequentie van 1 Hz tot 150 Hz en symmetrische bifasische rechthoekige en monofasische vierkante pulsgolfvormen mogelijk. Alle parameters zijn instelbaar. De stimulatie kan continu of als bursts worden afgegeven met tussenpozen van 10 tot 90 minuten. De apparatuur is te zien in figuur 2.A. De apparatuur zal worden gebruikt voor nVNS met behulp van kleine intra-auriculaire elektroden, figuur 2.B, die de auriculaire tak van de nervus vagus stimuleren, wat een niet-invasieve vorm van transcutane elektrische stimulatie is. De stimulatie wordt geleverd via deze elektroden via de cymba conchae, figuur 2.C, die uitsluitend wordt geïnnerveerd door de nervus vagus (Badran et al., 2018). Het apparaat heeft in 2014 de Europese goedkeuring (CE-markering) gekregen (certificaten beschikbaar op http://www.protechsite.com/eng/cer/cer03.html).

Tot dusverre heeft slechts één onderzoek systematisch de bijwerkingen van de
verschillende nVNS-methoden beoordeeld, waarbij hun veiligheid en
verdraagbaarheid werden gerapporteerd (Redgrave et al., 2018). De auteurs
beoordeelden 51 onderzoeken met 1322 deelnemers, waaronder patiënten met
epilepsie (5 onderzoeken), migraine of clusterhoofdpijn (15 onderzoeken),
tinnitus (2 onderzoeken) en depressie (4 onderzoeken). De stimulatieplaats van
de opgenomen onderzoeken varieerde tussen concha (14 onderzoeken), tragus (11
onderzoeken) en CVN (13 onderzoeken). Van de 1322 deelnemers haakten slechts 35
deelnemers af vanwege bijwerkingen.
De meest gemelde bijwerking (18%) was plaatselijk ongemak en milde
huidirritatie die verdween kort nadat de stimulatie was gestopt. Andere gemelde
bijwerkingen waren paresthesie (16,7%), hoofdpijn (3,3%), duizeligheid (1,4%),
gezichtsverzakking (1,3%), misselijkheid (1,1%) en nasofaryngitis (1,6%).
Cardiale bijwerkingen zoals hartkloppingen, aritmie, hypotensie en bradycardie
werden gemeld door 7 van de 1322 deelnemers (Redgrave et al., 2018).
Desalniettemin werden deze bijwerkingen waargenomen in onderzoeken met nVNS
over de nek en niet over de auriculaire tak van de nervus vagus (Redgrave et
al., 2018). Ernstige bijwerkingen na nVNS werden gemeld in slechts één van de
51 onderzoeken die zijn beoordeeld door Redgrave et al. (2018). Een dergelijke
studie werd echter gebruikt als proefpersonen met geneesmiddelresistente
epilepsie (n=37). Aangezien onze deelnemerspool alleen gezonde proefpersonen
omvat, zijn SAE's uiterst onwaarschijnlijk.
Gezien de uitgebreide exclusiecriteria, de screeningsprocedure, constante
monitoring van de proefpersonen verwachten we geen (S)AE-bijwerkingen.
De toestemmingsdiscussie begint voldoende vóór de start van studiegerelateerde
procedures om potentiële proefpersonen de tijd te geven om na te denken over de
mogelijke voordelen en risico's en mogelijke ongemakken. Deelnemers worden
geïnformeerd over onze standaardstudies wanneer ze worden gescreend (meestal
dagen voor inclusie) en het risico van deelname aan deze studie kan als
minimaal worden beschouwd.
De resultaten van deze studie zullen ons een beter inzicht geven in de
mechanismen van de darm-hersen-as bij besluitvorming onder risico door de rol
van de nervus vagus in dit mechanisme te onderzoeken.