verrijzen. ‘BCI’s kunnen mogelijk in de toekomst ook bij beroertes uitkomst bieden. Meestal vindt een hersenbloeding in slechts één hemisfeer van het brein plaats. Vervolgens verlies je aan één kant van je lichaam bepaalde functies, omdat de banen of de grijze stof in de corresponderende hersenhelft beschadigd zijn. Er zijn echter aanwijzingen dat je aan de gezonde kant van de hersenen veel informatie kunt uitlezen over wat de gewonde kant van de hersenen tevergeefs probeert. De kans bestaat dat mensen in de toekomst na een beroerte dankzij BCI’s een deel van hun verloren functies kunnen terugkrijgen.’
De minste moeite
verschillende bewegingen van elkaar te onderscheiden.’ Ramsey: ‘Je kunt het hersenoppervlak beschouwen als een soort scherm waarop je kunt zien wat de persoon op dat moment wil doen.’ Zo slaagde het team van Ramsey er in 2016 in om vier verschillende gebaren uit het Amerikaanse gebarentaalalfabet te onderscheiden van elkaar, dankzij slimme signaalverwerkingsmethoden en fijnmazige breinimplantaten
willen, is de hersensignalen die opgewekt worden door hardop in het hoofd te praten, één op één doorsturen naar een spraakcomputer.’ De potentiële toepassingsmogelijkheden lijken schier eindeloos. Zo slaagde een onderzoeksteam onder leiding van hoogleraar Robert Gaunt van de Universiteit van Pittsburgh er in 2016 in om een 28-jarige man via een BCI niet alleen een robotarm
‘Wat we willen, is hersensignalen die opgewekt worden door hardop in het hoofd te praten, één op één doorsturen naar een spraakcomputer’ – opnieuw bij epilepsiepatiënten. Daarnaast richten de onderzoekers zich op de hersengebieden die onder meer de tong, lippen, kaken en de stemband aansturen. In 2017 beschreef Ramsey hoe hij bij drie verschillende epilepsiepatiënten uit hersensignalen de vier verschillende fonemen p, k, a en u kon herkennen. Dit onderzoek zal er op termijn mogelijk toe leiden dat verlamde personen met gedachtekracht via een computer leren spreken. ‘Ik denk dat het nog wel tien jaar duurt voordat we dat zo goed kunnen dat we het zullen proberen toe te passen bij verlamde patiënten,’ zegt Ramsey. ‘Wat we het allerliefste zouden
te laten bewegen, maar ook aanraaksensaties te laten ervaren vanaf zijn kunstmatige vingers. Dit soort systemen zijn momenteel nog te zwaar en onpraktisch voor dagelijks gebruik. ‘Maar in de verre toekomst – ik denk dat over dertig jaar nog optimistisch is – wordt het waarschijnlijk mogelijk om bij de zenuwaanhechting van spieren kleine computertjes ter grootte van rijstkorrels te plaatsen waarmee verlamde personen hun eigen spieren opnieuw kunnen aansturen,’ aldus Ramsey. Maar ook op de kortere termijn ziet Ramsey al veelbelovende toepassingsmogelijkheden voor BCI’s aan de horizon
Veel mensen met een locked-in-syndroom schrikken nu nog terug voor de hersenoperatie die nodig is voor de plaatsing van een BCI. ‘Die angst is begrijpelijk,’ zegt Van Steensel. ‘Het enige wat deze mensen immers nog hebben is hun denken. Dan is het een hele grote stap om ook nog eens een hersenoperatie te laten uitvoeren.’ Femke Nijboer: ‘Het reële risico is veel minder groot dan mensen denken. De plaatsing van een BCI is behoorlijk vergelijkbaar met dat van een cochleair implantaat (een systeem dat rechtstreeks met de gehoorzenuw communiceert), dat als veel normaler wordt beschouwd.’ Het onderzoeksteam van Ramsey werkt ondertussen in samenwerking met ingenieurs van het Italiaanse Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) aan fijnmaziger implantaten en kleinere en meer krachtige versterkers. ‘Operaties zullen in de toekomst op alle fronten nóg veel minder invasief worden,’ aldus Ramsey. Zo zijn er plannen om implantaten niet rechtstreeks op de hersenen, maar op het hersenvlies te plaatsen. Dat is het sterke vlies tussen de schedel en het brein in. ‘Dan heb je het dus niet eens meer over een hersenoperatie.’ Tegelijkertijd doet het team voortdurend onderzoek naar de wensen van potentiële gebruikers. Van Steensel: 'Dit soort hulpmiddelen kan alleen een succes worden wanneer de doelgroep er echt wat aan heeft. Daarom is het een intrinsiek onderdeel van al onze onderzoeken om samen met gebruikers te bekijken wat met de minste moeite het beste werkt.’ UMC Utrecht Hersencentrum | New Scientist | 17