De toekomst waarin we auto's of smartphones uitsluitend met de kracht van het denken kunnen besturen, staat al voor de deur. Maar de kosten kunnen invasieve chirurgie zijn. Sinds neurowetenschappers en ingenieurs begonnen te werken aan interfaces die onze hersenen en machines zouden verbinden, begonnen mensen zich af te vragen wat bizarre en verrassende toepassingen van deze technologie waren. Wat als we tv-kanalen zouden kunnen veranderen door er gewoon over na te denken? Of auto rijden zonder stuur of pedalen?
In theorie is er geen reden waarom we geen hersengestuurde bionische pakken kunnen maken zoals die van Robert Downey Jr. in Iron Man, of onze hersenen niet kunnen veranderen in universele afstandsbedieningen die elk apparaat kunnen bedienen. in het huis. Maar zelfs met de beste technologische benadering zijn er risico's verbonden aan het verbinden van onze geest met machines.
Worden machines nog niet aangedreven door de kracht van het denken?
Er zijn verschillende consumentenspeeltjes die beloven te werken met de kracht van het denken, maar met geen van deze kun je een Iron Man-pak besturen. Beschikbare apparaten zijn onder meer een schedel-headset waarmee je een videogame kunt besturen en een ventilator die een bal door een hoepel blaast met je hersengolven. De keerzijde van deze consumentenproducten is dat ze je hersenactiviteit aflezen door een relatief dikke schedelbotblokkade.
Promotie video:
Hoe zit het met hersenimplantaten?
De geneeskunde creëert meer geavanceerde opties voor mensen die verlamd zijn of ledematen hebben verloren. Vorig jaar kreeg de verlamde vrouw een kleine sensor geïmplanteerd in de linkerkant van haar hersenen, waardoor ze het touchscreen van de tablet kon 'aanraken' met een klein apparaatje via Bluetooth. Andere chirurgen van de Johns Hopkins University School of Medicine installeerden 128 elektrodesondes in het deel van de motorische cortex van de jonge man die de hand- en armbewegingen bestuurt, waardoor hij individuele vingers van de bionische hand kon wiebelen.
Neurochirurg Jeffrey Rosenfeld van de Monash University en zijn collega's ontwikkelen "bionische ogen" die rechtstreeks verbinding maken met de hersenen en blinden zien. Het idee is dat signalen van een bril rechtstreeks naar een implantaat in de visuele cortex worden gestuurd. Deze verbetering zal het gezichtsvermogen helpen herstellen bij 85% van de klinisch blinde mensen. Omdat de informatie rechtstreeks naar de hersenen wordt verzonden, belooft de technologie diegenen te helpen die niets krijgen van retinale implantaten, een andere vorm van bionisch oog. Proeven bij mensen zijn gepland voor 2017.
De interfaces die de hersenen van mensen met prothesen verbinden, worden steeds beter, maar ze hebben één nadeel. Om ervoor te zorgen dat de elektrische signalen van de hersenen duidelijk worden gelezen, moeten chirurgen de schedel openen of doordringen om elektroden direct op het oppervlak van de hersenen te implanteren. Dit type operatie heeft duidelijke risico's en na een tijdje kan er littekenweefsel ontstaan rond de elektrode, waardoor het signaal wordt overstemd.
Is er een zachtere manier om duidelijke signalen te krijgen zonder in uw schedel te gaan?
Er is een minder ingrijpende methode, maar tot nu toe is deze alleen op schapen getest. Nicholas Opie en collega's van de Universiteit van Melbourne, het Royal Melbourne Hospital en het Flory Institute for Neurobiology and Mental Health ontwikkelen een apparaat dat een "stentrode" wordt genoemd en dat zo klein is dat het in een menselijk bloedvat past. Chirurgen brengen een dunne, flexibele stent in een bloedvat in de lies en leiden het apparaat vervolgens door het lichaam naar de motorische cortex, het commandocentrum voor het besturen van lichaamsbewegingen in de hersenen. Daar zit de stentrode in het bloedvat en verzamelt 24/7 signalen.
Uiteindelijk willen wetenschappers dat de stentrode "communiceert" met het exoskelet en de mobiliteit herstelt van mensen die ledematen hebben verloren. Verlamde patiënten - hoogstwaarschijnlijk jonge mensen na een ongelukkig geval - zullen het apparaat al eind 2017 in Melbourne kunnen krijgen om te testen.
Ook zal het op een dag mogelijk zijn om de stentrode langs een ander pad naar de sensorische cortex van de hersenen te leiden. Hierdoor kunnen mensen die bionische ledematen gebruiken, "voelen" wat ze aanraken en zullen er vele andere mogelijkheden voor herstel ontstaan. "Wanneer je het ei optilt, is het belangrijk om niet te hard te knijpen, wat betekent dat feedback nodig is", zegt David Griden, projectingenieur.
Dus we krijgen binnenkort allemaal gedachtegestuurde apparaten?
Als de menselijke proef succesvol is, kan de stentrode binnen zes jaar commercieel verkrijgbaar zijn. Maar hoewel de stent minder ingrijpend is dan een operatie direct aan de hersenen, moet het apparaat toch in de hersenen worden geplaatst. Sommige mensen zullen in eerste instantie voor veiligheid kiezen, zegt Greyden, maar hij weet niet wanneer mensen puur voor het gemak elektroden zullen implanteren.
ILYA KHEL
