Principe voor hersenprothese aangetoond

Amerikaanse onderzoekers hebben aangetoond dat ze de functie van een hersenstructuur kunnen overnemen met elektronica – in ratten, welteverstaan. Theodore Berger van de universiteit van Zuid-Californië in Los Angeles werkt al een aantal jaar aan de ontwikkeling van een kunstmatige hippocampus. In 2003 demonstreerde hij een ontwerp voor een IC dat geïmplanteerd zou kunnen worden. De hippocampus is betrokken bij het ’wegschrijven‘ van herinneringen uit het korte- naar het langetermijngeheugen. Als het gebied beschadigd is, kunnen feitjes alleen maar kort worden onthouden.

De hippocampus is echter een relatief eenvoudig orgaan en daarom een mooi model om aan te tonen dat de functie van sommige hersenstructuren elektronisch is na te bootsen, vinden Berger en zijn collega‘s. In hun laatste onderzoek, gepubliceerd in het Journal of Neural Engineering, implanteerden zij bij ratten elektrodes aan weerszijden van de hippocampus. In totaal ging het om 32 elektrodes: acht aan elke kant, en dat in beide hersenhelften. Vervolgens trainden ze de ratten volgens een standaard testje waarbij de beestjes enkele tientallen seconden moesten onthouden welk van twee hefboompjes er in het kooitje was geschoven. Na deze wachttijd werden beide hefboompjes naar binnen geschoven en moesten ze de juiste indrukken voor een beloning.

Tijdens deze training keken de onderzoekers welke signalen er binnenkwamen in de hippocampus en wat deze structuur vervolgens voor signalen uitstuurde, dus hoe het orgaan de prikkels vertaalt naar iets wat de verderop gelegen gebieden kunnen verwerken. Ze benadrukken daarbij dat het niet ging om het interpreteren van de signalen, alleen om een wiskundig model dat ze op de juiste manier omzet.