Darm en hersenen werken al heel vroeg in het leven samen. Ze ontwerpen een groot deel van onze eerste gevoelswereld als zuigeling. We houden van een weldadig vol gevoel, worden wanhopig van honger en kwellen onszelf jengelend met boertjes. Vertrouwde mensen voeden ons, geven ons een schone luier en laten ons boeren. Als baby bestaat ons ‘ik’ duidelijk voelbaar uit darm en hersenen, maar als we ouder worden, voelen we de wereld steeds meer met al onze zintuigen. Dan huilen we niet meer luidkeels als het eten in een restaurant slecht is. De verbinding tussen de darm en de hersenen is echter niet opeens verdwenen, alleen veel meer verfijnd. Een darm die zich niet goed voelt, heeft nu subtieler een negatief effect op onze stemming, terwijl een gezonde, goed gevoede darm onze stemming juist discreter kan verbeteren.

Het eerste onderzoek naar het effect van de darm op gezonde menselijke hersenen werd in 2013 gepubliceerd, twee jaar na de muizenstudie. De onderzoekers waren ervan uitgegaan dat er bij mensen geen zichtbaar effect zou optreden. Niet alleen zij waren verbaasd over de uitkomst, maar ook de rest van de onderzoekswereld. Nadat de proefpersonen vier weken lang een mengsel van bepaalde bacteriën hadden ingenomen, waren enkele hersengebieden duidelijk veranderd, vooral de hersengebieden waar emoties en pijn worden verwerkt.

Geprikkelde darm, stress en depressies

Onze hersenen worden niet met elke ongekauwde boon lastiggevallen. De gezonde darm leidt kleine onbelangrijke spijsverteringssignalen niet via de nervus vagus door naar de hersenen, maar verwerkt ze met zijn eigen zenuwstelsel; daar heeft hij dat immers voor. Maar als hij iets belangrijk vindt, kan hij het noodzakelijk vinden de hersenen erbij te betrekken.

De hersenen sturen ook niet meteen elke informatie door naar het bewustzijn. Als de nervus vagus informatie naar die bijzonder belangrijke plek in het hoofd wil sturen, moet hij eerst langs de zogenaamde portier van de hersenen: de thalamus. Als de ogen hem voor de twintigste keer doorgeven dat in de woonkamer nog altijd dezelfde gordijnen hangen, wijst de thalamus deze informatie af: deze informatie is niet echt belangrijk voor het bewustzijn. De melding over nieuwe gordijnen zou bijvoorbeeld wel worden doorgelaten. Niet bij elke thalamus, maar bij de meeste.

Een ongekauwde boon komt niet over de drempel van darm en hersenen, maar bij andere prikkels ziet het er weer anders uit. Zodoende komen meldingen uit de buik het hoofd binnen en kunnen daar bijvoorbeeld aan het ‘overgeefcentrum’ informatie doorgeven over een vreemd hoog alcoholgehalte, aan het ‘pijncentrum’ informatie doorgeven over ernstige winderigheid of melden dat er slechte ziekteverwekkers zijn die een gevoel van onpasselijkheid veroorzaken. Deze prikkels komen wel door, omdat de darmeigen drempel en de herseneigen portier ze belangrijk vinden. Dat geldt niet voor onplezierige informatie. Veel signalen kunnen er ook voor zorgen dat we na het kerstmaal tevreden op de bank in slaap vallen. Bij enkele signalen kunnen we heel bewust zeggen dat ze van de buik afkomstig zijn, maar andere worden in de meer onbewuste delen van de hersenen verwerkt en kunnen daardoor niet zo worden ingedeeld.

Bij mensen met een prikkelbare darm kan de verbinding van darm naar hersenen heel belastend zijn, en dat is zelfs zichtbaar op hersenscans. Tijdens een experiment werd bij proefpersonen een ballonnetje in de darm opgeblazen, terwijl tegelijkertijd beelden van hun hersenactiviteit werden gemaakt. Bij proefpersonen zonder klachten was een normaal hersenbeeld te zien zonder opvallende gevoelscomponenten. Bij proefpersonen met een prikkelbare darm veroorzaakte het groter worden van het ballonnetje een duidelijke activiteit in een emotioneel hersendeel waar anders onprettige gevoelens worden verwerkt. Bij deze proefpersonen kon dezelfde prikkel dus beide drempels overkomen. De patiënten voelden zich niet goed, hoewel ze helemaal niets ergs hadden gedaan.

Iemand met het prikkelbare darmsyndroom (PDS) voelt vaak een onaangename druk of geborrel in de buik, en heeft snel last van diarree of verstopping. Zo iemand heeft vaker dan gemiddeld last van angstaanvallen of depressies. Experimenten zoals het onderzoek met het ballonnetje laten zien dat onpasselijkheid en onprettige gevoelens door de darm-hersenas kunnen ontstaan, doordat de drempel van de darm is verlaagd of de hersenen de informatie per se willen doorkrijgen.

Mogelijke oorzaken voor een dergelijke toestand kunnen over een langere periode continue minuscule (zogenoemde micro-)ontstekingen zijn, een slechte darmflora of een niet-ontdekte levensmiddelenallergie. Er zijn artsen die patiënten met PDS ondanks recente onderzoeksuitkomsten nog altijd beschouwen als hypochonders of simulanten, omdat ze bij onderzoeken geen zichtbare schade zien in de darm.

Bij andere darmziekten ligt dat anders. Tijdens een acute fase zijn bij mensen met een chronische ontsteking in de buik, zoals bij de ziekte van Crohn of colitis ulcerosa, wel echte wonden in de darm te zien. Bij deze patiënten is het probleem niet dat kleine prikkels uit de darm in de hersenen terechtkomen, want de drempels houden bij hen nog wel iets tegen. Maar de klachten worden veroorzaakt door het zieke slijmvlies van de darm. Net zoals bij de PDS-patiënten komen bij deze patiënten vaker dan gemiddeld depressies en angstaanvallen voor.

Op dit moment zijn er slechts enkele, maar wel goede onderzoeksteams die onderzoeken hoe de drempels van darm en hersenen versterkt kunnen worden. Dat is niet alleen van belang voor patiënten met darmproblemen, maar voor iedereen. Stress is waarschijnlijk een van de belangrijkste prikkels die darm en hersenen met elkaar bespreken. Zodra onze hersenen een groot probleem (zoals tijdsdruk of irritatie) signaleren, willen ze dit probleem oplossen en daar hebben ze energie voor nodig. En deze energie lenen de hersenen vooral van de darm. De darm krijgt via zogenoemde sympathische zenuwvezels door dat er sprake is van een noodtoestand en dat hij deze keer wel móét luisteren, met als gevolg dat hij tijdens de vertering energie bespaart, minder slijmstoffen produceert en zijn eigen doorbloeding vermindert.

Maar dit systeem is natuurlijk niet op langdurig gebruik berekend. Als de hersenen constant uitzonderingssituaties doorgeven, is de darm niet langer bereid mee te werken en stuurt hij onprettige signalen naar de hersenen. Dat moet natuurlijk ook wel, anders kwam er nooit een einde aan. Daarna kun je je geradbraakt voelen, geen trek hebben, je ziek voelen of diarree krijgen. Net als bij emotioneel overgeven in een opwindende situatie raakt de darm ook nu voeding kwijt, zodat hij met de energie-onttrekking door de hersenen kan dealen. Met dit verschil dat echte stressperioden veel langer kunnen aanhouden. En als de darm zich te lang moet inhouden, is dat bijzonder ongezond. Een verminderde doorbloeding en een dunnere slijmlaag verzwakken de darmwanden. Hierdoor scheiden de immuuncellen die daarin zitten heel veel signaalstoffen uit die de darmhersenen steeds gevoeliger maken en daardoor de eerste drempel verlagen. Stressperioden betekenen geleende energie en omdat je nooit te veel schulden moet maken, moet je proberen de energiehuishouding zo snel mogelijk op orde te krijgen.

Bovendien is uit bacterieonderzoek gebleken dat stress onhygiënisch is. In het veranderde milieu in de darm kunnen namelijk andere bacteriën overleven dan wanneer er geen sprake is van stress. Deze slechte bacteriën kunnen dus uitstekend overweg met alle hectiek en vermeerderen zich dan uiterst snel.

De gevoelens in de onderbuik, en vooral die met een nare nasmaak, zorgen ervoor dat de hersenen de volgende keer goed nadenken of ze de veel te pittige chili willen eten of toch maar liever niet. Dezelfde rol zou de darm kunnen spelen bij ‘buikbeslissingen’: zijn gevoelens in soortgelijke situaties worden opgeslagen en in geval van nood geraadpleegd. Als ook goede lessen op deze manier versterkt kunnen worden, dan gaat liefde inderdaad door de maag, en ook nog eens rechtstreeks naar de darm.

Dat onze buik zich niet alleen kan bemoeien met gevoelens of bepaalde (onderbuik)beslissingen, maar misschien zelfs ons gedrag beïnvloedt, is een interessante hypothese die veel wetenschappers proberen te onderbouwen. Het team van Stephen Collins ging wel heel ver met een bepaald experiment: de proefpersonen waren muizen van twee verschillende stammen, waarvan het gedrag goed was bestudeerd. Dieren uit de BALB/c-stam zijn banger en schuwer dan muizen uit de NIH-SWISS-stam, die onderzoekender en moediger zijn. De wetenschappers gaven de dieren een mix van drie verschillende antibiotica die alleen in de darm werken en daarmee elk aanwezig bacteriënlandschap vernietigen. Daarna spoten ze de dieren de aanwezige darmbacteriën van de andere stam in. Bij gedragstests waren de rollen opeens omgedraaid: de BALB/c-muizen werden moediger en de NIH-SWISS-muizen banger. Dit bewijst dat de darm in elk geval het gedrag van muizen kan beïnvloeden. Deze uitkomst is nog niet zonder meer naar de mens te vertalen. Daarvoor ontbreekt het ons nog aan veel kennis over de verschillende bacteriën, de darmhersenen en de darmen-hersenas.