In Star Trek draagt de blinde luitenant Geordi La Forge een bril die hem laat zien. De bril is nu nog sciencefiction, maar dat kan wel eens gaan veranderen, nu onderzoekers een prothese hebben ontwikkeld die licht opvangt, vertaalt naar een signaal dat het brein kan verwerken en zo blinde muizen laat zien.

Gezonde mensen kunnen zien dankzij fotoreceptoren op het netvlies. Licht valt op deze receptoren, de receptoren geven een signaal af en dat signaal wordt door een netwerk in het netvlies omgezet in een ‘code’: pulsen die door zenuwen worden afgegeven. Ons brein vertaalt die code weer in beelden. Mensen die blind zijn, missen vaak de fotoreceptoren en het netwerk dat signalen van de fotoreceptoren omzet in de codes. Wel beschikt het netvlies vaak nog over de mogelijkheid om codes te verzenden. Huidige protheses maken daar handig gebruik van: elektroden worden in het oog geplaatst en deze stimuleren de cellen in het netvlies die de code aan het brein moeten doorgeven. Het resultaat? Blinden kunnen wat licht zien, maar hun zicht blijft slecht.

Code ontcijferd
Dat moet beter kunnen. En dus wordt er wereldwijd gewerkt aan een oplossing. Onder anderen door onderzoeker Sheila Nirenberg. En deze onderzoekster en haar team hebben heel recent een doorbraak doorgemaakt, zo meldt het blad Proceedings of the National Academy of Sciences. De onderzoekers hebben de code die ons netvlies aan het brein doorgeeft, ontcijfert en die informatie gekoppeld aan een nieuwe prothese. Op die manier hebben ze blinde muizen reeds het zicht teruggegeven. En hun aanpak werkt. Dankzij de code zien de muizen weer redelijk goed en kunnen ze bijvoorbeeld bewegende beelden volgen, maar ook gezichtskenmerken herkennen.

Geordi La Forge in Star Trek. Foto: via Wikimedia Commons.

Hoe werkt het precies?
De onderzoekers lieten blinde muizen eerst gentherapie ondergaan. Hierdoor kregen ze lichtgevoelige eiwitten in het oog. Vervolgens namen de onderzoekers een chip met daarop de vergelijkingen of code en combineerden deze met een mini-projector. De chip zet beelden die in de ogen belanden om in een serie elektrische pulsen. De mini-projector zet die elektrische pulsen om in lichtpulsen. Deze moedigen de lichtgevoelige eiwitten in de ogen van de muizen aan om de code naar het brein te versturen. De onderzoekers testten de aanpak uitgebreid. En de resultaten zijn hoopgevend. “Het toevoegen van de code had een enorme impact. Het zorgde ervoor dat het systeem vrijwel normaal werkte, dat wil zeggen dat er genoeg informatie in het systeem was om beelden van gezichten, dieren, vrijwel alles wat we probeerden, te reconstrueren.”

Mensen
“Het is een spannende tijd. We laten netvliezen van blinde muizen zien en we proberen datzelfde zo snel als mogelijk is bij mensen te bewerkstelligen.” Behalve de code van muizen, hebben onderzoekers inmiddels ook de code van apen ontcijferd. Deze is vrijwel gelijk aan de code die wij mensen gebruiken en dus hopen de onderzoekers dat het niet al te lang duurt voordat ook blinde mensen op deze manier kunnen kijken. “Dit is de eerste prothese die de potentie heeft om mensen van normaal of bijna normaal zicht te voorzien.”

Uiteindelijk leidt het wellicht tot een visor zoals ook Geordi La Forge in Star Trek draagt, zo fantaseert Nirenberg. De camera in de visor neemt licht op en een computerchip zet die lichtsignalen om in een code die het brein weer kan vertalen in een beeld.