De westerse mens leidt een gejaagd bestaan. De eisen uit de omgeving nemen toe en we willen aan die verwachtingen voldoen. Carrièreperspectief, opgevoerde ambitie of gewoon sociale druk liggen daaraan ten grondslag. We hebben daarbij het geluk dat ons lichaam vrij flexibel is: het stelt zich tot op zekere hoogte wel in op die aangepaste omstandigheden. We gaan bijvoorbeeld meer zoutjes eten, want dat verhoogt onze bloeddruk en stelt ons dus beter in staat om te gaan met de eisen uit de omgeving. Maar de vraag is natuurlijk wel wat dat op lange termijn doet met ons lichaam; er komen meer mensen met een chronisch verhoogde bloeddruk, met alle consequenties van dien voor hart- en vaatziekten. Er zitten, kortom, allerlei gezondheidsaspecten aan chronische stress die voor wetenschappers een uitdagend werkterrein vormen.

Geert van Boxtel, Tilburg University

Geert van Boxtel, hoofddocent cognitieve neuropsychologie aan Tilburg University, is zo’n wetenschapper. Hij onderzoekt sinds de jaren ‘80 al de relatie tussen hersenen en gedrag. Vrij lang ging het hem vooral om de pure theorie: wat zijn eigenlijk die biologische grondslagen van gedrag? “Je zou het liefst de mens willen ontrafelen zoals je bijvoorbeeld ook een ouderwetse wekker uit elkaar kunt halen om te zien hoe het allemaal werkt.” Maar bij een mens is dat nog niet zo eenvoudig. “Mijn motivatie bij al mijn onderzoek is altijd om beter inzicht te krijgen in hoe de mens in elkaar zit. Maar meer en meer ben ik opgeschoven van het puur theoretische naar het meer toepassingsgerichte onderzoek. Zo kwam ook de vraag naar boven of je de meting van stress niet alleen betrouwbaarder kunt maken op basis van meer kennis van de biologische systemen, maar deze kennis ook zinvol kunt toepassen in iets waar grote groepen mensen wat aan kunnen hebben.”

In die zoektocht kwam Van Boxtel ook in contact met Philips Research en de faculteit Elektrotechniek van de TU Eindhoven. “Elektrotechniek kan veel wat de psychologie niet kan, maar andersom ook. Samen met Jan Bergmans zijn we het terrein van de neurofeedback gaan verkennen: in een aantal projecten onderzochten we de wisselwerking tussen hersenen en gedrag. Op een gegeven moment zijn we daar ook het effect van muziek bij gaan betrekken.” Het leidde onder meer tot het promotie-onderzoek van Marian Dekker en – meer recent – de oprichting van Alphabeats, een startup die muziek inzet om het brein te ontstressen.

Yoga of vissen

Maar hoe werkt dat dan eigenlijk, muziek als manier om je stressniveau te beheersen? Van Boxtel: “Daarvoor moeten we eerst een paar stappen terug zetten. Stel, je hebt een probleem met je hart. Je cardioloog zal je dan opdragen om stress zoveel mogelijk te vermijden. Goed bedoeld natuurlijk, maar de vraag is: hoe doe je dat? Het probleem waar je dan tegenaan loopt is dat er geen generiek antwoord op die vraag is. Het is allemaal enorm persoonlijk bepaald. Zo zal de één zich bijvoorbeeld thuis voelen bij yoga, en een ander eerder aan de waterkant gaan zitten vissen. Maar de vraag blijft: creëer je zo eigenlijk wel echte rust? Je kunt dan wel naar je dobber zitten staren, maar intern ben je misschien wel nog steeds zo opgewonden als ik weet niet wat. Dus dan is het interessant om te weten of je stress kunt meten, en je dat weer kunt terugvoeren naar de persoon in kwestie, in een thermostaat-achtig feedback systeem. Want wat we wel al weten is dat mensen zich laten beïnvloeden door feedback.”

Dat meten is alleen niet zo simpel als het klinkt, zegt Van Boxtel. “Je kunt wel de hartslag meten en dan constateren dat er meer stress is als de hartslag hoog is, maar haal je dan oorzaak en gevolg niet door elkaar? Een voorbeeld dat ik altijd graag geef is over hardlopen, iets dat ik altijd heel graag deed totdat ik een enkelblessure kreeg. Stel nu dat die blessure ineens weg is en ik zou ineens weer een stuk gaan rennen. Als je me dan vraagt hoe ik me voel, dan is dat pakweg een 9 op een schaal van 10, zo blij ben ik dat ik weer kan rennen. Maar mijn hartslag gaat nog alle kanten op, want mijn conditie is natuurlijk belabberd. Wie dan een hartslagmeting zou doen, zou ten onrechte kunnen constateren dat ik enorm gestresst ben. Dat is de kern van het probleem van stress. We komen er steeds meer over te weten, maar er zit zoveel individualiteit bij, dat het onderzoek heel lastig wordt. Dezelfde factoren doen bij jou iets heel anders dan bij mij.”

Controle over je alfagolven

Muziek zou dat individuele element kunnen toevoegen, was op een gegeven moment Van Boxtels aanname. “De meeste mensen kunnen enorm genieten van hun favoriete muziek. Stel je nu eens voor dat je de informatie uit je hartslag of hersenactiviteit kunt terugvoeren op de beleving daarvan. Bijvoorbeeld dat je een hoge hartslag vertaalt in een slechtere kwaliteit van de muziek en dat bij een lage hartslag de muziek juist weer mooi en vol gaat klinken. Op basis van die gedachte hebben we vanaf 2010 in het onderzoek van Marian Dekker een aantal pilots gedaan. We hadden het idee dat je mensen controle zou kunnen geven over de alfagolven in hun brein. Daarvoor lieten we mensen in een makkelijke stoel plaatsnemen, zich lekker ontspannen, en naar hun eigen favoriete muziek luisteren. Mensen van Philips Research hielpen om de muziek zodanig te manipuleren dat ze bepaalde tonen niet lieten horen als de testpersonen een slecht alfaritme vertoonden, en juist wel als dat alfaritme weer goed was. En dat werkte eigenlijk verrassend snel. We hebben ermee kunnen laten zien dat iedereen op die manier vrij gemakkelijk zijn alfaritme kan aanpassen.”

De eerste stap was gezet, maar Van Boxtel en zijn collega’s waren er nog niet. De cruciale vraag bleef: pas je met je alfaritme ook je stressniveau aan? “Dat bleef natuurlijk het ultieme doel. Maar dat bleek toch nog een stuk lastiger om dat betrouwbaar aan te tonen. Niet zo gek trouwens, want dat stresslevel is een heel subjectief iets en het brein is zo’n complex systeem, daar bleven we tegenaan lopen. Dus toen dachten we: als je je nou eens niet op de hersenen maar op het cardiovasculair systeem zou richten, op hartslag en bloeddruk dus, wat dan? Het is al lang bekend dat hoe meer gestresst je bent, des te regelmatiger je hartslag wordt. Het hart heeft dan ook wel de neiging sneller te gaan kloppen, maar onder mentale druk gaat het vooral regelmatiger kloppen. Daarnaast blijkt er een zeker periodiciteit in te zitten; een belangrijke is een interval van 10 seconden, ofwel 0,1 Hertz. Daarnaast zie je er nog een die meer verband houdt met je ademhaling; dat is een interval van 3 seconden, ofwel de 0,3 Hertz variant.”

Wetenschap, commercie en patenten

Eerdere studies hadden al aangetoond dat die 10-seconden-periodiciteit een heel mooi natuurlijk ritme is. Daarop bouwde Van Boxtel dus verder. “We zijn gaan kijken wat er gebeurt als je mensen in dat langzame 10-seconden-ademhalingsritme brengt. Je gaat dan dus van 0,3 Hertz naar 0,1 Hertz en theoretisch doe je dan de goede dingen voor je cardiovasculair systeem. Daarop is nu ook de Alphabeats app geënt. Bij proefpersonen blijkt dat al na tien minuten heel goed te werken. Hoe? Vergelijkbaar met het onderzoek van Marian Dekker laat Alphabeats de muziek goed klinken als je in het gewenste ademhalingsritme zit, en juist slecht als je in het verkeerde ritme zit.” Daarmee is ook Van Boxtels onderzoek weer een stap verder, maar nog steeds blijft de vraag wat het meetbare effect is op de ervaren ontspanning, en of dit dan een betere therapie dan andere, zoals mindfulness of yoga is. “Bovendien: als je gewoon 10 minuten met een koptelefoon op gaat zitten, dan ontspan je ook al. En de vraag is dus nu wat die toevoeging van Alphabeats nog precies bijdraagt aan de mate waarin je kunt ontspannen. Dat zijn we nu bezig om verder te onderzoeken.”

En dus komt er voorlopig geen einde aan de driehoekssamenwerking tussen Van Boxtels onderzoeksgroep, Alphabeats en Philips Research. “Voor mij is het interessant om mijn wetenschappelijke kennis aan hun meer commerciële toepassingen te koppelen, want uiteindelijk levert dat ons ook weer nieuwe kennis op. Dat is mijn belang hierin. Voor Philips Research gaat het onder meer om nieuwe patenten, voor Alphabeats is commercieel succes van belang en ik richt mij op relevante publicaties, ter vermeerdering van wetenschappelijke kennis.”