Muziek helpt bij het opbouwen van de hersenen van extreem te vroeg geboren baby's

Dick Schrauwen [1]

Onderzoekers van UNIGE en HUG [2] demonstreren hoe speciaal gecomponeerde muziek voor premature baby's de ontwikkeling van hun hersennetwerken versterkt en latere neurologische problemen - die deze kinderen vaak krijgen - kan beperken.

Université de Genève

In Zwitserland, net als in de meeste geïndustrialiseerde landen, wordt bijna 1% van de kinderen "zeer vroeg" geboren, d.w.z. vóór de 32e week van de zwangerschap. Het gaat om ongeveer 800 kinderen per jaar. Hoewel de vooruitgang in de neonatale geneeskunde hen nu een goede overlevingskans biedt, lopen deze kinderen echter een hoog risico op het ontwikkelen van neuropsychologische stoornissen.

Om de hersenen van deze fragiele pasgeborenen zo goed mogelijk te helpen ontwikkelen - ondanks de stressvolle omgeving van de intensive care - stellen onderzoekers van de Universiteit van Genève (UNIGE) en de Universitaire Ziekenhuizen van Genève (HUG), Zwitserland, een originele oplossing voor: laat ze naar speciaal voor hen geschreven muziek luisteren.

De eerste resultaten, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) in de Verenigde Staten [3], zijn verrassend: beelden afkomstig van fMRI [4] laten zien dat de neurale netwerken van premature baby's die naar de muziek hebben geluisterd zich veel beter ontwikkelen. Dit geldt vooral voor een netwerk dat betrokken is bij veel sensorische en cognitieve functies.

De afdeling Neonatale Intensive Care van de HUG verwelkomt elk jaar 80 kinderen die veel te vroeg geboren zijn - na 24 tot 32 weken zwangerschap. Dat betekent dat sommige baby’s bijna vier maanden te vroeg zijn geboren. De meeste baby’s overleven maar de helft zal later neurologische aandoeningen ontwikkelen zoals leermoeilijkheden, aandachtstoornissen en emotionele stoornissen.

"Bij de geboorte zijn de hersenen van deze baby's nog steeds onvolgroeid. De ontwikkeling van de hersenen moet daarom doorgaan in een couveuse op de afdeling intensive care. Die ontwikkeling moet gebeuren onder heel andere omstandigheden dan in de baarmoeder van hun moeder", legt Petra Hüppi uit, studieleider, professor aan de Faculteit Geneeskunde van UNIGE de en hoofd van de afdeling Ontwikkeling en Groei van de HUG.
Muziek op maat

De onderzoekers uit Genève begonnen vanuit een praktisch idee: aangezien de neurale tekorten van premature baby's ten minste gedeeltelijk te wijten zijn aan onverwachte en stressvolle stimuli en aan een gebrek aan stimuli die zijn toegespitst op hun situatie, moet hun omgeving worden verrijkt door aangename en structurerende stimuli. Omdat het gehoorsysteem al vroeg functioneel is, leek muziek een goede stimulus-kandidaat. Maar welke muziek? "Gelukkig kwamen we in contact met de componist Andreas Vollenweider, die al muzikale projecten met fragiele groepen had uitgevoerd en die grote interesse toonde in het maken van geschikte muziek voor te vroeg geboren kinderen", zegt Petra Hüppi.

Lara Lordier met een PhD in neurowetenschappen en als onderzoeker werkzaam bij de HUG en de UNIGE doet het muzikale creatieproces uit de doeken. "Het was belangrijk dat deze muzikale stimuli gerelateerd waren aan de conditie van de baby. We wilden de dag op gepaste tijdstippen structureren met prettige stimuli: een muziekstuk om het ontwaken te begeleiden, een muziekstuk om de baby’s in slaap te doen vallen en een stuk voor wanneer ze wakker zijn."

Om instrumenten te kiezen die geschikt zijn voor deze zeer jonge patiënten speelde Andreas Vollenweider op veel soorten instrumenten voor de baby's. Daarbij was altijd een verpleegkundige aanwezig die gespecialiseerd is in de zorg voor zich ontwikkelende baby’s.

"Het instrument dat de meeste reacties genereerde, was de fluit van de Indiase slangenbezweerders (de punji)", herinnert Lara Lordier zich. "Zeer geagiteerde kinderen kalmeerden bijna onmiddellijk, hun aandacht werd naar de muziek getrokken. Vollenweider creëerde daarom drie geluidsomgevingen met punji, harp en bellen van elk acht minuten.

Doelmatiger functionele verbindingen in de hersenen met muziek

De studie werd uitgevoerd in een dubbelblind onderzoek met een groep premature baby's die naar de muziek luisterde, een controlegroep met premature baby's en een controlegroep met voldragen pasgeborenen om te beoordelen of de hersenontwikkeling van premature ‘luisterbaby's’ meer zou lijken op die van voldragen baby's. Wetenschappers gebruikten functionele MRI [4] in rust bij alle drie de babygroepen.

Over het algemeen hadden de muziekloze premature baby's een slechtere functionele connectiviteit tussen hersengebieden dan de voldragen baby's, wat het negatieve effect van vroeggeboorte bevestigt. "Het meest getroffen netwerk is het saliencenetwerk [5] dat informatie detecteert, de relevantie ervan op het specifieke tijdstip evalueert en vervolgens de verbinding maakt met de andere hersennetwerken die moeten handelen. Dit netwerk is essentieel voor zowel het leren en het uitvoeren van cognitieve taken als voor sociale relaties en emotioneel management", zegt Lara Lordier.

Op de intensive care worden kinderen overweldigd door prikkels die niets met hun situatie te maken hebben: het geluid van deuren, alarmen, lopende mensen, enzovoorts. Anders dan bij een voldragen baby die in utero zijn ritme aanpast aan dat van zijn moeder kan een premature baby in de intensive care nauwelijks de connecties ontwikkelen die de betekenis van stimuli in een bepaalde context weerspiegelen.

Aan de andere kant waren de neurale netwerken van kinderen die naar de speciaal gecomponeerde muziek van Andreas Vollenweider luisteren significant verbeterd. De functionele connectiviteit tussen het salience-netwerk [5] en de auditieve, sensorische, motorische, frontale, thalamus en precuneus netwerken bleek inderdaad toegenomen. Daardoor leek de ’plattegrond’ van de hersennetwerken veel meer op die van voldragen baby's.

Opgegroeide kinderen

De eerste kinderen die deelnamen aan het project zijn nu 6 jaar oud. Op die leeftijd beginnen cognitieve problemen herkenbaar te worden. De wetenschappers gaan de jonge patiënten spoedig opnieuw ontmoeten om een volledige cognitieve en sociaal-emotionele beoordeling uit te voeren en na te gaan of de positieve resultaten uit de eerste levensweken zich vertaald hebben in minder neurologische problemen.

Verwijzingen

[1] Bewerking van onderstaand persbericht
- https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-05/udg-mht052719.php

[2] UNIGE (Université de Genève), HUG (Hôpitaux Universitaires Genève)
- https://www.unige.ch/en/university/
- https://www.hug-ge.ch/en/

[3] Publicatie
- https://www.pnas.org/content/early/2019/05/21/1817536116

[4] fMRI (functional magnetic resonance imaging)
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Functionele_MRI

[5] Saliencenetwerk
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Saliencenetwerk

Juni 2019