Bizar! Geheugen repareren met elektroden in je hersenen

Geschreven door

Bram

Gecontroleerd door

Apparata Gokexperts

Bijgewerkt op

13 april 2023

[addtoany] ×

In de sciencefictionfilm Johnny Mnemonic uit 1995 (IMDb) wordt het menselijk brein gebruikt als een gegevensdrager om geheime data te vervoeren. Daarbij werd het lange-termijngeheugen gewist om plaats te maken voor de data. Een team van Amerikaanse neurowetenschappers zijn nu behoorlijk dichtbij om deze fictie realiteit te maken.

Al ruim 10 jaar werkt een team van de universiteit van Southern California en de universiteit van North Carolina’s Wake Forest samen met nog een aantal partners aan technologie waarbij chips kunnen worden geïmplanteerd in een menselijk brein om het geheugen te ondersteunen of repareren. Binnen twee jaar moet dit mogelijk zijn bij een aantal vrijwilligers, maar het zal zeker nog vijf tot tien jaar duren voordat de techniek als medische behandeling kan worden toegepast.

Lange-termijn herinneringen

De wetenschappers claimen ontdekt te hebben hoe lange-termijn herinneringen in het brein ontstaan, worden opgeslagen, geraadpleegd en worden hersteld na hersenletsel door bijvoorbeeld een ongeval of een beroerte.

Ze zijn erin geslaagd om een herinnering “op te nemen” op het moment dat deze in een onbeschadigd deel van de hersenen ontstaat. Deze data wordt gebruikt om te voorspellen wat een beschadigd deel van de hersenen zou moeten doen (maar dus niet meer doet). Met elektroden wordt het beschadigde deel van het brein gestimuleerd om zich te gedragen als een onbeschadigd deel.

Hippocampus

Dit alles speelt zich af in de hippocampus, een deel van de hersenschors diep in de hersenen waar korte-termijn herinneringen overgaan in lange-termijn herinneringen. Er is onderzocht hoe elektrische signalen (neuronen) zich door delen van de hersenen verplaatsen om een lange-termijn herinnering te vormen. Met behulp van wiskundige modellen wordt dit door de aangesloten elektroden nagebootst.

Bij testen op ratten en apen wordt het signaal vanuit de hippocampus ondersteund en/of versterkt maar uiteindelijk moet het mogelijk zijn dat de hippocampus volledig wordt gepasseerd. Het is de wetenschappers immers al gelukt om bepaalde hersenfuncties te vervangen door signalen vanuit elektroden.

Weerstand

Het team is niet bang dat het implanteren van elektroden in het brein van mensen uit angst op veel weerstand zal stuiten. Het gebeurt immers al zo’n 15 jaar voor de behandeling van epilepsie en Parkinson.

Er moeten nog wel een aantal serieuze stappen worden gezet. Er ligt nog een uitdaging om de elektroden klein genoeg te maken zodat deze eenvoudiger kunnen worden geïmplanteerd. Dat zal de komende vijf tot tien jaar ongetwijfeld lukken.

Behandeling Alzheimer

Het ultieme doel voor de wetenschappers is om een behandeling voor de ziekte Alzheimer te vinden. Daarmee wordt de lat behoorlijk hoog gelegd, want anders dan bij bijvoorbeeld een beroerte beschadigt Alzheimer veel meer delen van het brein. Hierdoor is een behandeling waarbij op een gerichte plaats elektroden worden geïmplanteerd minder geschikt.

In de toekomst zullen behandelingen mogelijk bestaan uit een combinatie van de juiste medicijnen en implantaten. De medicijnen moeten dan de activiteit van hersencellen rond een beschadigd gebied verhogen, terwijl de elektroden de functie van het beschadigde deel van hersenen overnemen. Op deze manier zou dementie in een vroeg stadium kunnen worden behandeld. Voor vergevorderde dementie is dit echter geen oplossing omdat er dan te weinig cruciale hersenactiviteit is waarmee kan worden gewerkt.

Scepsis

Toch is niet iedereen even overdonderd door euforie. Constantine Lyketsos, professor in de psychiatrie en gedragswetenschappen van John Hopkins Medicine in Baltimore is sceptisch. Volgens hem heeft het brein van nature voldoende backup mogelijkheden op het moment dat een deel beschadigd raakt. Desondanks ziet hij ook de mogelijkheden voor de behandeling van lokaal hersenletsel door een ongeval of beroerte. Ook de Britse Alzheimer Society schreeuwt het nog niet van de daken en is voorzichtig optimistisch en volgt de ontwikkelingen vol belangstelling.

De toekomst

De wetenschappers zijn een eind op weg, maar zijn er nog niet. Je kunt iemand met een geamputeerd been een kruk geven om te lopen maar ook een beenprothese. Op deze manier vergelijken de wetenschappers hun doorbraak tot dusver.

Niet iedereen zal direct volmondig ja zeggen tegen experimenten met implantaten in je hoofd. Maar men verwacht tijdens het doorontwikkelen van de techniek geen tekort aan vrijwilligers. Het project wordt deels gefinancierd door het Amerikaanse leger en ernstig gewonde soldaten die soms nog maar weinig te verliezen hebben, grijpen alles aan dat een beetje hoop geeft. (bron:cnn)