Visie met hersenimplantaat: beelden maken in de hersenen

BEELDKREDIET:
Image credit
iStock

Visie met hersenimplantaat: beelden maken in de hersenen

Visie met hersenimplantaat: beelden maken in de hersenen

Onderkoptekst
Een nieuw type hersenimplantaat kan mogelijk gedeeltelijke visie herstellen voor miljoenen mensen die worstelen met visuele beperkingen.
    • Auteur:
    • auteursnaam
      Quantumrun-prognose
    • 17 Augustus 2022

    Samenvatting inzicht

    Blindheid is een wijdverbreid probleem en wetenschappers experimenteren met hersenimplantaten om het gezichtsvermogen te herstellen. Deze implantaten, rechtstreeks in de visuele cortex van de hersenen geplaatst, zouden de levens van mensen met een visuele beperking aanzienlijk kunnen verbeteren, waardoor ze in de toekomst basisvormen en mogelijk meer kunnen zien. Deze evoluerende technologie verbetert niet alleen de vooruitzichten op onafhankelijkheid voor visueel gehandicapten, maar roept ook vragen op over de bredere maatschappelijke en ecologische gevolgen ervan.

    Hersenimplantaat visie context

    Een van de meest voorkomende stoornissen in de wereld is blindheid, die wereldwijd meer dan 410 miljoen personen in verschillende mate treft. Wetenschappers onderzoeken talloze behandelingen om mensen die aan deze aandoening lijden te helpen, waaronder directe implantaten in de visuele cortex van de hersenen.

    Een voorbeeld is een 58-jarige leraar, die al 16 jaar blind was. Ze kon eindelijk letters zien, de randen van objecten identificeren en een Maggie Simpson-videogame spelen nadat een neurochirurg 100 micronaalden in haar visuele cortex had geïmplanteerd om neuronen vast te leggen en te stimuleren. De proefpersoon droeg vervolgens een bril met miniatuurvideocamera's en software die de visuele gegevens codeerde. De informatie werd vervolgens naar de elektroden in haar hersenen gestuurd. Ze leefde zes maanden met het implantaat en ondervond geen verstoringen van haar hersenactiviteit of andere gezondheidscomplicaties. 

    Deze studie, uitgevoerd door een team van wetenschappers van de Universiteit Miguel Hernández (Spanje) en het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen, betekent een sprong voorwaarts voor wetenschappers die hopen een kunstmatig visueel brein te creëren dat blinden zou helpen onafhankelijker te zijn. Ondertussen ontwikkelden wetenschappers in het VK een hersenimplantaat dat lange elektrische stroompulsen gebruikt om de beeldscherpte te verbeteren voor mensen met retinitis pigmentosa (RP). Deze erfelijke ziekte, die 1 op de 4,000 Britten treft, vernietigt lichtdetecterende cellen in het netvlies en leidt uiteindelijk tot blindheid.

    Disruptieve impact

    Hoewel veelbelovend, zijn er nog veel tests nodig voordat deze zich ontwikkelende behandeling commercieel kan worden aangeboden. De Spaanse en Nederlandse onderzoeksteams onderzoeken hoe ze de beelden die naar de hersenen worden gestuurd complexer kunnen maken en meer elektroden tegelijk kunnen stimuleren, zodat mensen meer kunnen zien dan alleen basisvormen en bewegingen. Het doel is om mensen met een visuele beperking in staat te stellen dagelijkse taken uit te voeren, waaronder het kunnen identificeren van mensen, deuropeningen of auto's, wat leidt tot meer veiligheid en mobiliteit.

    Door de verbroken verbinding tussen de hersenen en de ogen te omzeilen, kunnen wetenschappers zich concentreren op het direct stimuleren van de hersenen om beelden, vormen en kleuren te herstellen. Het transplantatieproces zelf, minicraniotomie genaamd, is zeer eenvoudig en volgt standaard neurochirurgische praktijken. Hierbij wordt een gat van 1.5 cm in de schedel gemaakt waarin een groep elektroden kan worden geplaatst.

    Onderzoekers zeggen dat een groep van ongeveer 700 elektroden voldoende is om een ​​blinde van voldoende visuele informatie te voorzien om de mobiliteit en onafhankelijkheid aanzienlijk te verbeteren. Ze streven ernaar om in toekomstige studies meer microarrays toe te voegen, omdat het implantaat slechts kleine elektrische stromen nodig heeft om de visuele cortex te stimuleren. Een andere therapie in ontwikkeling is het gebruik van de CRISPR-tool voor het bewerken van genen om het DNA van patiënten met zeldzame genetische oogziekten te wijzigen en te repareren, zodat het lichaam op natuurlijke wijze gezichtsstoornissen kan genezen.

    Implicaties van implanteerbare procedures voor herstel van het gezichtsvermogen

    Bredere implicaties van hersenimplantaten die worden toegepast voor verbetering en herstel van het gezichtsvermogen kunnen zijn: 

    • Verbeterde samenwerking tussen medische universiteiten, startups in de gezondheidszorg en farmaceutische bedrijven die zich richten op therapieën voor het herstel van het gezichtsvermogen van hersentransplantaties, wat leidt tot versnelde vooruitgang op dit gebied.
    • Een verschuiving in de neurochirurgische opleiding naar specialisatie in hersenimplantatieprocedures voor herstel van het gezichtsvermogen, waardoor het medisch onderwijs en de medische praktijk aanzienlijk veranderen.
    • Geïntensiveerd onderzoek naar slimme brillen als niet-invasief alternatief voor hersenimplantaten, wat de vooruitgang in draagbare technologie voor gezichtsverbetering bevordert.
    • De toepassing van hersenimplantaattechnologie bij personen met een normaal gezichtsvermogen, waardoor verbeterde visuele mogelijkheden worden geboden, zoals extreme focus, helderheid over lange afstanden of infrarood zicht, en als gevolg daarvan verschillende professionele velden transformeren die afhankelijk zijn van verbeterde gezichtsscherpte.
    • Het werkgelegenheidslandschap verandert naarmate mensen met een herstelde visie de arbeidsmarkt betreden of opnieuw betreden, wat leidt tot verschuivingen in de beschikbaarheid van banen en opleidingsvereisten in verschillende sectoren.
    • Potentiële gevolgen voor het milieu door de toegenomen productie en verwijdering van hightech apparaten voor gezichtsverbetering, waardoor duurzamere productie- en recyclingprocessen nodig zijn.
    • Verschuivingen in het consumentengedrag en de marktvraag naarmate een beter zicht een wenselijke eigenschap wordt, die van invloed is op industrieën variërend van entertainment tot transport.
    • Veranderingen in de sociale dynamiek en percepties van handicaps, omdat hersenimplantaattechnologie de grens tussen therapeutisch gebruik en augmentatie vervaagt, wat leidt tot nieuwe maatschappelijke normen en waarden rond menselijke verbetering.

    Vragen om te overwegen

    • Hoe denkt u anders dat deze technologie het leven van slechtzienden kan veranderen?
    • Welke andere toepassingen zijn er voor deze technologie?

    Insight-referenties

    Voor dit inzicht werd verwezen naar de volgende populaire en institutionele links: