‘Bionische ruggengraat’: weer lopen met verlamming

· 5 maart 2019
Door een klein apparaatje te implanteren in de hersenen zullen mensen die verlamd zijn weer in staat zijn om te bewegen door gebruik te maken van hun onderbewustzijn.

In de afgelopen tientallen jaren zijn de technologie en de geneeskunde erg veel vooruitgegaan. Zelfs zo veel dat men behandelingen en oplossingen ontwikkelt voor pathologieën waarvan men voorheen dacht dat ze ongeneesbaar waren. De bionische ruggengraat is hier een voorbeeld van.

Dankzij deze aanzienlijke vooruitgang in de wereld van de wetenschap zijn een hoop zieke mensen in staat geweest om hun leefkwaliteit en levensverwachting te verbeteren.

Lees ook:
Wetenschappelijke vooruitgang ontwikkelt een vaccin tegen kanker

Ondanks de aanname dat bepaalde ziektes ongeneesbaar zouden zijn, hebben deze ontdekkingen de mensen die aan deze ziektes lijden nieuwe hoop ingeblazen. Veel behandelingen zijn tegenwoordig veel effectiever dan voorheen.

Een recent voorbeeld hiervan betreft een groep onderzoekers uit Australië die een piepklein apparaatje, net iets langer dan twee centimeter, ontwikkelden. Het zou mensen die verlamd zijn of een prothese hebben kunnen helpen om weer te lopen.

Dit apparaatje wordt ook wel de ‘bionische ruggengraat’ genoemd en wordt geïmplanteerd in de bloedvaten aan de zijkant van de hersenen om de mobiliteit bij dwarslaesiepatiënten weer te herstellen door gebruik te maken van hun onderbewustzijn.

De bionische ruggengraat: een veelbelovende technologie

De bionische ruggengraat is een veelbelovende technologie

De onderzoekers die dit interessante apparaatje creëerden, zijn werkzaam aan het Royal Melbourne Hospital, de Universiteit van Melbourne en het Florey Institute of Neuroscience and Mental Health.

Het idee achter dit apparaatje is om een nieuwe manier te vinden om gedachten te verbinden met lichamelijke bewegingen, in plaats van gebruik te maken van de manieren die reeds beschadigd zijn.

Dit betekent dat een persoon bij wie dit apparaatje in zijn hersenen geïmplanteerd is weer kan bewegen door gebruik te maken van zijn onderbewustzijn. Dit houdt in dat hij zich niet bewust hoeft in te spannen om de handeling te voltooien. Hierdoor kan hij zich vrij bewegen zoals hij wil, net als iedereen.

De bionische ruggengraat wordt geïmplanteerd door een kleine snede te maken in de nek om door middel van een katheter het apparaat in de bloedvaten te plaatsen.

Zodra het apparaat in de bloedvaten is geplaatst, vervoerd het naar de motorische schors van de hersenen. Dit is het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor het genereren van zenuwimpulsen die de vrijwillige beweging van spieren controleren.

Nadat de katheter weer verwijderd is, hechten de elektroden op de bionische ruggengraat zich aan de wanden van een ader. Ze beginnen dan signalen uit te sturen naar de motorische schors.

Deze signalen worden uitgezonden naar een ander apparaat. Deze is geïmplanteerd in de schouder van de patiënt. Ze komen uiteindelijk terecht bij de bionische prothese, die gebruik maakt van Bluetooth-technologie.

Dit resultaat zal niet gelijk kunnen worden bereikt, maar onderzoekers verzekeren dat oefening en bewuste gedachten er beetje bij beetje voor zullen zorgen dat de patiënt langzaam aan zijn bewegingen met zijn onderbewustzijn kan controleren.

Voor het eerst geprobeerd bij mensen

Tot voor kort was het apparaat alleen nog geprobeerd bij schapen, maar begin 2017 zijn testen bij mensen ook begonnen.

De Austin Health Spinal Cord Unit koos de drie patiënten die mee mochten doen aan dit proefonderzoek. De operaties voerde men uit in het Melbourne Royal Hospital in Victoria, Australië.

Voor de beginfases kiest men patiënten die verlamd zijn in de onderste ledematen. Eerst analyseert men hoe deze patiënten reageren op de behandeling.

Volgens uitspraken van Terry O’brien, hoofd van de neurologische afdeling van het ziekenhuis, is deze nieuwe ontwikkeling de ‘heilige graal’ van onderzoek op het gebied van bionische technologie. Tegelijkertijd zegt Dr. Nicholas Opie, hoofdonderzoeker en biomedisch ingenieur aan de Universiteit van Melbourne, dat dit een eenvoudige, maar wel uitgebreide procedure is.

Na de operatie zal het vooral ingewikkeld zijn voor patiënten om te leren hoe ze hun bionische ledematen op natuurlijke wijze kunnen bewegen door hun onderbewustzijn te gebruiken.

Deze oplossing is niet bedoeld om de beschadigde paden in de hersenen te herstellen. Het is juist bedoeld om gebruik te maken van alternatieve routes om signalen uit te sturen naar de corresponderende ledematen.

“Wat we doen is een zendertje implanteren. Deze kan de signalen uitsturen die nodig zijn om de ledematen te bewegen door het beschadigde deel van de hersenen te overbruggen,” legt de dokter uit.

Ook mogelijkheden voor andere aandoeningen

Dit is niet de eerste technologie die ontwikkeld is om de mobiliteit van mensen met een verlamming weer te verbeteren. Het team dat verantwoordelijk is voor deze ontwikkeling verzekert echter dat dit tot dusver de grootste doorbraak is. Zowel in termen van resultaten als in termen van omvang.

Zijn de reacties tijdens de menselijke proefonderzoeken positief? Dan zal men de behandeling waarschijnlijk ook gebruiken bij mensen die last hebben van onder andere:

  • epilepsie
  • Parkinson
  • obsessieve-compulsieve stoornis

Lees ook:
Kan slecht slapen het risico op de ziekte van Alzheimer verhogen?

Deze technologie werd omschreven in Nature Biotechnology. 

  • Oxley, Thomas (2016).  Minimally invasive endovascular stent-electrode array for high-fidelity, chronic recordings of cortical neural activity. Nature Biotechnology 34: 320-327. https://www.nature.com/articles/nbt.3428
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Nature_Biotechnology