resusaap

Wetenschappers hebben het lijf van een verdoofde aap verbonden met het brein van een aap bij bewustzijn, waarop de laatstgenoemde aap door te denken het lichaam van de verdoofde aap in beweging kon brengen. Doet het u ergens aan denken? Dat kan kloppen: de onderzoekers lieten zich inspireren door de film Avatar.

Wanneer mensen die verlamd zijn, denken aan een bepaalde beweging worden de neuronen in het brein die die beweging in gang moeten zetten nog steeds actief. Alleen komen hun signalen niet meer aan bij de spieren. Om mensen die met verlamming kampen te helpen, ontwikkelden onderzoekers eerst een hersenen-machine-interface. Deze interface registreert de activiteit van de neuronen en zet deze om in een signaal voor bijvoorbeeld een robotarm. Zo kunnen mensen door te denken hun robotarm bewegen.

Eigen ledematen
Maar in een nieuw onderzoek tillen wetenschappers deze interface naar een heel ander niveau. In plaats van de signalen naar een apparaat – de robotarm bijvoorbeeld – te sturen, willen ze de signalen gebruiken om verlamde mensen hun eigen ledematen te laten bewegen. Bij verlamming is er geen communicatie mogelijk tussen het brein en de spieren. De onderzoekers denken die communicatie weer op gang te kunnen brengen met behulp van een apparaatje dat de signalen van het brein alsnog doorgeeft aan de spieren.

Waarom twee apen?

De onderzoekers gebruikten in plaats van één aap met een (tijdelijk) verlamd lichaamsdeel, twee apen. Waarom? Volgens de onderzoekers komt die situatie het best overeen met een verlamd mens, omdat er werkelijk geen enkele fysieke connectie is tussen het brein van het ene dier en het ledemaat van het verdoofde dier, net zo als er ook geen enkele connectie is tussen het brein van een verlamd persoon en zijn verlamde lichaamsdeel.

Experiment
Een eerste experiment toont aan dat dat zeker tot de mogelijkheden behoort. De onderzoekers ontwikkelden een prothese die twee resusapen met elkaar verbond en de ene resusaap in staat stelde om met zijn neurale activiteit het lichaam van een tweede, verdoofde resusaap in beweging te brengen.

Lastig
Hoewel het de onderzoekers lukte om de verdoofde aap in beweging te brengen met de gedachten van de andere aap, was het een enorme uitdaging. “Het probleem is niet alleen het omzetten van geregistreerde neurale activiteit in de voorgenomen beweging, maar ook het gedegen stimuleren van de ruggengraat om het verlamde ledemaat volgens het ontcijferde signaal te bewegen,” legt onderzoeker Maryam Shanechi uit.

De onderzoekers hopen de algoritmes die gebruikt worden om signalen van het brein te verwerken en om te zetten in een bepaalde beweging nog verder te verfijnen. Hopelijk resulteert het uiteindelijk in een interface die verlamde patiënten in staat stelt om hun eigen ledematen weer te bewegen en daarbij ook heel complexe bewegingen te maken.