NTS 202013717 Evaluatie van de effectiviteit en veiligheid van visuele hersenschorsprothesen in de muis

Ongeveer 40 miljoen mensen in de wereld zijn blind. Verlies van gezichtsvermogen vermindert de autonomie en de kwaliteit van hun leven. We willen een veilig en goed functionerende aansluiting met de hersenschors ontwikkelen om daarmee op termijn blinden een eenvoudige vorm van zien terug te geven. De aansluiting bestaat uit een verzameling van een groot aantal micro-elektroden (chip) die geïmplanteerd is in het deel van de hersenschors dat verantwoordelijk is voor het zien. De micro-elektroden ontvangen camerabeelden en activeren vervolgens de zenuwcellen zodat beelden worden opgewekt. Deze aanpak is vooral van belang voor blinden waarbij de ogen of de verbinding tussen de ogen en de hersenen verloren is gegaan. De elektrische stimulatie van een elektrode leidt tot de waarneming van een stipje “licht”. In eerder onderzoek in apen hebben we aangetoond dat het mogelijk is om door de stimulatie van meerdere electroden in de hersenschors activiteitspatronen op te wekken die door de dieren als betekenisvol werden herkend. In dit project willen we drie beperkingen van de huidige technologie oplossen die een verdere ontwikkeling als toepassing in blinden in de weg staan. In de eerste plaats werken de elektroden die we nu toe gebruikten maar één tot twee jaar. Daarna ontstaat schade in het weefsel en kunnen ze niet meer worden gebuikt. In de tweede plaats is het aantal elektroden dat kan worden geïmplanteerd relatief klein, en dit is een beperking voor de kwaliteit van de opgewekte patronen. In de derde plaats gebruikten we een connector die permanent vastzit op de schedel voor de verbinding met de camera. Met samenwerkende partners zullen we nieuwe, kleinere chips ontwikkelen die meer micro-elektroden (duizenden) bevatten en draadloos worden aangestuurd. In dit project zullen de nieuwe chips worden geïmplanteerd in de hersenschors van een muis om te testen of ze langer blijven functioneren en of ze veilig zijn.

De nieuwe chips zullen een verbetering zijn van de bestaande technologie en naar verwachting een langdurige en veilige verbinding met de hersenen mogelijk maken. Dit zal niet alleen bijdragen aan de verdere ontwikkeling van een hersenschorsprothese voor blinden maar de nieuwe chips kunnen ook bijdragen aan het aansturen van bijvoorbeeld een robotarm door mensen met ernstige verlammingen.

In dit onderzoek wordt gewerkt met muizen