Computeren op hersenkracht

Chip voert gedachtes van verlamde uit

Hier is Matthew Nagle te zien met het apparaat op zijn hoofd.
Zoom
Hier is Matthew Nagle te zien met het apparaat op zijn hoofd.

Verlamd zijn vanaf je nek en toch een computer gebruiken en nepledematen aansturen. Dit alles kan puur met de kracht van hersenen, dankzij een geïmplanteerde chip. Wetenschappers van een aantal Amerikaanse universiteiten en revalidatiecentra rapporteren hierover in Nature.

Matthew Nagle werd vijf jaar geleden met een mes in zijn nek gestoken en raakte verlamd. Hij kon daardoor alleen nog zijn hoofd en nek bewegen, maar had geen controle meer over zijn ledematen. Vrij onhandig, op z'n zachts gezegd. Met Matthews hersenen was evenwel niets mis. Die gaven wel opdrachten aan de rest van zijn lichaam, maar de signalen kwamen niet meer aan. Een groep Amerikaanse wetenschappers ontwikkelde een kleine chip, die deze hersengolven kan oppikken. Op deze chip, maar vier millimeter lang en breed, zitten honderd elektrodes, die er net uitzien als kleine spijkertjes. De onderzoekers boorden een gaatje in het hoofd van Matthew en plantten de chip in zijn hersenen. Precies in dat stukje dat normaal gesproken de beweging aanstuurt. Via een draadje dat uit Matthews hoofd liep werd de informatie uit de hersenen aan de computer doorgegeven. Door de gegevens van de verschillende spijkertjes te combineren, kon de computer berekenen welke opdracht de hersenen precies gaven. Met een paar minuten training leerde Matthew omgaan met een computer. De verlamde hoefde alleen te denken aan het bewegen van de muis en het pijltje bewoog over het scherm. Zo slaagde hij erin om e-mail te lezen, een computerspelletje te spelen en te tekenen. Bovendien kon hij dankzij de chip een namaakhand samenknijpen en ontspannen en met een robotarm objecten verplaatsen. Het zal overigens nog even duren voor de techniek in het dagelijkse leven wordt gebruikt. Het draadje dat uit de schedel naar de computer loopt brengt een infectierisico met zich mee. Bovendien zou de gebruiker nu nog een computer mee moeten sjouwen om de gegevens van de chip te verwerken. En niet onbelangrijk: bij een tweede, oudere testpersoon die de chip ook kreeg ingebracht waren de testresultaten minder overtuigend dan bij Matthew. Een andere groep wetenschappers uit Californië bericht in Nature van deze week ook over hun werk aan hersenimplantaten. Zij bedachten een manier waarop je efficiënter met je hersenen computers kan besturen. De onderzoekers kwamen tot het inzicht dat het onnodig lang duurt als je een pijltje over het hele scherm moet sturen om op de goede plek te komen. Als je direct de gewenste plaats kan aanwijzen, zoals bij touch-screens, ben je veel sneller klaar. Ze implanteerden chips in de hersenen van apen en bewezen hun vermoedens: de dieren waren tot wel vier keer sneller als ze op deze manier computerden. Sander van der Kruijssen Leigh Hochberg, Mijail Serruya, Gerhard Friehs, Jon Mukand, Maryam Saleh, Abraham Caplan, Almut Branner, David Chen, Richard Penn en John Donoghue, 'Neuronal ensemble control of prosthetic devices by a human with tetraplegia', Nature, 13 juli 2006 Gopal Santhanam, Stephen Ryu, Byron Yu, Afsheen Afshar en Krishna Shenoy, 'A high-performance brain-computer interface', Nature, 13 juli 2006