Computer leest hersenen en laat verlamde vrouw weer ‘spreken’
Een volledig verlamde vrouw heeft een hersenimplantaat gekregen waarmee ze een spraakcomputer kan bedienen. Ze is nu thuis en kan weer communiceren met haar familie en verzorgers.
De 58-jarige vrouw heeft de ziekte ALS. Ze is volledig bij bewustzijn, maar kan niet meer bewegen en spreken. Utrechtse hersenonderzoekers brachten een implantaat aan bij de hersenen. De elektroden op haar hersenen signaleren hersenactiviteit. Daarmee kan ze draadloos een computer aansturen en letter voor letter woorden vormen op een beeldscherm. „In feite heeft deze patiënt een soort afstandsbediening in het hoofd. Daarmee kan ze, zonder haar spieren te gebruiken, een spraakcomputer bedienen”, zegt prof. Nick Ramsey, hoogleraar cognitieve neurowetenschappen van het UMC Utrecht Hersencentrum.
Door de ziekte ALS waren bij deze patiënte alle verbindingen tussen zenuwen en spieren verbroken. Vorig jaar oktober brachten de onderzoekers vier strips met zestien elektrodes aan onder de schedel, bij het hersengebied dat verantwoordelijk is voor de bewegingen van de hand. De patiënte bedient de spraakcomputer door in gedachten haar vingers gedurende één seconde te bewegen. Het implantaat in de hersenen meet dan veranderingen van de elektrische signalen in het bijbehorende hersengebied.
Onder het sleutelbeen van de vrouw zit een kleine zender die de signalen van de elektroden via onderhuidse draden ontvangt, versterkt en draadloos naar buiten stuurt. Deze veranderingen worden omgezet in een muisklik voor de spraakcomputer.
De patiënte is intensief begeleid na de operatie. Kort erna startte ze samen met de onderzoekers een ontdekkingstocht, op zoek naar de juiste instellingen van het apparaat en naar de beste manier om de hersenactiviteit onder controle te krijgen. Het begon met een spel waarbij ze de techniek van het klikken oefende. Toen dat goed verliep, ging ze over op de spraakcomputer. Inmiddels kan ze die gebruiken zonder hulp van het onderzoeksteam.
De patiënte ziet een scherm voor zich met het alfabet in beeld, plus een aantal extra functies, zoals het verwijderen van een letter of woord en het kiezen van woorden op basis van de al gespelde letters. De letters op het scherm lichten één voor één op. Door op het juiste moment met de hersenen de muisklik te maken, wordt een letter geselecteerd. Op die manier kan de vrouw woorden samenstellen, letter voor letter, die vervolgens door de spraakcomputer worden uitgesproken. Dat gaat niet snel: twee letters per minuut.
De patiënte kan het systeem zelfstandig bedienen. Het is uniek in de wereld dat ze dat ook thuis kan, met onzichtbare geïmplanteerde elektroden. Ze heeft alleen hulp nodig voor het plaatsen van de antenne in de buurt van de geïmplanteerde zender. Een van de muisklikken veroorzaakt een geluid om de aandacht van anderen te trekken.
Als het implantaat bij drie mensen goed blijkt te werken, hopen de onderzoekers een grotere, internationale proef te kunnen starten.
Ramsey: „We hopen dat dit resultaat het onderzoek naar meer geavanceerde implantaten stimuleert, zodat in de toekomst niet alleen mensen met communicatieproblemen, maar ook mensen met bijvoorbeeld een dwarslaesie, geholpen kunnen worden.”
ALS is een ernstige aandoening van de zenuwcellen die spieren aansturen. In het onderste deel van de hersenen en in het ruggenmerg sterven de zogenaamde motorische zenuwcellen af. Mensen met ALS hebben gemiddeld een levensverwachting van drie tot vijf jaar. Er zijn ook andere manieren waarmee zen kunnen communiceren als spreken onmogelijk is, bijvoorbeeld door een oogbeweging of door een nog bruikbare spier in de nek of hand.