ENGINEERINGNET.NL - Blinden weer laten zien, dat is de ultieme droom van neurowetenschappers. Er moet weliswaar nog veel gebeuren, maar de uitgangspositie is gunstiger dan 20 jaar geleden, zo denkt Richard van Wezel van het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour.
Hij vertelt over zijn onderzoek naar de ontwikkeling van een ‘prothese voor blinden’ ter gelegenheid van de World Sight Day (12 oktober), een jaarlijkse dag die aandacht vraagt voor blindheid en zichtverlies.
Richard van Wezel en zijn collega Marcel van Gerven maken onderdeel uit van het NESTOR-consortium, bestaande uit onder meer neurobiologen en ingenieurs gespecialiseerd in micro-elektronica en draadloze apparaten.
NESTOR, dat in november 2016 subsidie ontving van technologiestichting STW, werkt aan de ontwikkeling van een prothese die de hersenen van blinden met behulp van micro-elektrodes stimuleert om fosfenen op te roepen. ’Dat zijn een soort vlekken, vergelijkbaar met de sterretjes die je ziet als je te snel opstaat. Ook als blinde kun je ze waarnemen’, legt Van Wezel uit.
‘We gebruiken elektrodes om de hersenen zo te stimuleren dat blinden toch een vorm van zicht krijgen op wat er in de wereld rondom hen gebeurt.’ Het is een uitkomst voor mensen die niets meer kunnen zien doordat er iets mis is met hun ogen of oogzenuw. ‘Bij hen is het stimuleren van de visuele cortex de enige mogelijkheid’, aldus de onderzoeker.
‘Het mooie van de visuele cortex is dat deze heel netjes is ingedeeld. Er ligt als het ware een kaart die we kunnen gebruiken om fosfenen heel precies op bepaalde plekken op te roepen. Zelfs met een beperkt aantal elektrodes kun je allerlei patronen doen ontstaan. We zitten nu nog in een vroeg stadium en werken met muizen, maar het uiteindelijke doel is om dit ook bij blinden mogelijk te maken.’
Van Wezel richt zich binnen het project met name op psychofysica, het leggen van verbanden tussen een aangeboden stimulus en de waarneming. ‘Ik ben vooral benieuwd hoeveel informatie je nodig hebt om bepaalde dingen te zien. We zijn er nu al achter dat slechts een beperkt aantal bewegende puntjes voldoende is om bijvoorbeeld de contouren van een mens of de indeling van een ruimte te zien. Voor iemand die helemaal niets ziet, is dat al zeer waardevol.’
Van Wezel ziet cochleaire implantaten als één van de succesnummers van de neurowetenschappen. ‘Wereldwijd zijn er honderdduizenden mensen die baat hebben bij een gehoorimplantaat, maar ik verwacht dat het nog tientallen jaren duurt voordat visuele implantaten zo wijdverspreid zijn. Er is al veel geprobeerd, maar nog weinig gelukt.’
Toch is de onderzoeker positief gestemd. ‘Onze uitgangspositie nu is veel gunstiger dan 20 jaar geleden, toen trials met hersenimplantaten veelal mislukten. Technisch is er meer mogelijk, onder meer dankzij artificiële intelligentie en de ontwikkelingen op het gebied van deep learning. Wat ook helpt, is dat we inmiddels veel meer weten over de werking van het brein en netvlies.’
Daarnaast verwacht Van Wezel dat op korte termijn specifieke gevallen van neurodegeneratieve afwijkingen – zichtverlies – zijn op te lossen met gentherapie. ‘Er wordt op dit moment veel onderzoek gedaan met behulp van injecties van genmateriaal in het oog om oogziektes een halt toe te roepen. De ontwikkelingen zijn veelbelovend.’
De meeste winst valt overigens op dit moment te behalen in ontwikkelingslanden, betoogt Van Wezel. ‘De meeste mensen die nu blind worden, komen uit ontwikkelingslanden waar geen geld of passende behandelingen zijn voor bijvoorbeeld staar. Zaken die bij ons relatief makkelijk te opereren zijn.’
Een ander project, het zogenoemde Sixth Sense, is een heel praktische toepassing van het soort onderzoek dat Richard van Wezel en zijn collega’s doen. In samenwerking met de Universiteit Twente is een band ontwikkeld die om het middel kan worden gedragen en is gekoppeld aan een smartphone en een camera die de expressie van gezichten herkent.
‘Op basis van de emotie van de gesprekspartner voelt de drager van de band bepaalde trillingen. De helft van onze communicatie is non-verbaal en kan door blinden en slechtzienden niet worden waargenomen. Een hulpmiddel als dit maakt emotie voelbaar.’
