Verslag van de lezing Chips voor hetBrein gegeven door Prof. Dr. NickRamsey.Locatie: Paard van Troje te Den HaagDatum: 14 ...
Maar iedereen ziet wel, dat het mogelijk zal worden om een implantaat te maken, wat mensen metverlammingen zoals een leasi...
In de jaren zestig-zeventig deed de EEG haar intrede wat al een significante verbetering betekende in deonderzoeksmogelijk...
Vervolgens geeft Dr. Ramsey een uitleg over de opbouw van een MRI scanner. Een MRI scanner iseigenlijk een hele grote spoe...
Hiermee komen we op het gebied van de cognitieve neurowetenschap.Een voorwaarde in betrouwbaar onderzoek is het vermogen t...
Vraag3:Uw werk staat in relatie tot de onderzoeken van Dr. Jose de Milan en zijn Brain Computer Interface om dewereld te k...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Chips voor het Brein. Verslag van de lezing van Prof. Dr. Nick Ramsey

1,360

Published on

Verslag van de lezing van Prof. Dr. Nick Ramsey over het onderzoek in ontwikkeling van neural control met hersen-implantaten.

Published in: Health & Medicine
1 Comment
0 Likes
Statistics
Notes
  • Er is al een interessante succesvolle neuro-prothese: het cochleair implantaat, een electronisch gehoor-apparaat wat neurosginalen afgeeft.

    http://www.oorzaken.nl/cochlear_implants.htm

    Met met een cochleair implantaat zijn geweldige resultaten te behalen wat ook weer een bewijs is voor de flexibiliteit en het enorme leervermogen van onze hersenen.



    Dr. Henry Markram http://bluebrain.epfl.ch/

    Dr. Jose de Milan http://www.neurospec.com/?p=prodresearch_acqres&open=prodresearch_acqres

    Dr. Nick Ramsey http://www.nick-ramsey.eu/

    Dr. Lopes de Silva http://scholar.google.nl/scholar?q=de+silva+2012+%2B+'brain+computer+interface'&hl=nl&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart&sa=X&ei=P9iGT6L4IoOr0QXNxYnZBw&ved=0CEAQgQMwAA
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,360
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
1
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Chips voor het Brein. Verslag van de lezing van Prof. Dr. Nick Ramsey

  1. 1. Verslag van de lezing Chips voor hetBrein gegeven door Prof. Dr. NickRamsey.Locatie: Paard van Troje te Den HaagDatum: 14 maart 2012.Verslag van Siegfried van Hoek.De lezing werd gegeven in het teken van de wereldwijde brain-awareness week en werd voorafgegaandoor een kleine introductie van Dhr. Rob Heinsbroek van het NIHC Nationaal Initiatief Hersenen&Cognitie,die in co-productie deze lezing organiseerde. De tiptalk-vraag is waarom hebben we een brein? Er wordtdan bijvoorbeeld gedacht aan evolutie van een besturings- en ervarings-orgaan, waar het individu invloedkan uitoefenen op de omgeving met motoriek etc. Maar daar kunnen we een stap verder in gaan: met devraag wat is er aan de orde in processen als we bijvoorbeeld motorisch handelingen verrichten. Want alshier een stoornis in optreedt kan men bijvoorbeeld verlamt raken. De wetenschap zoekt naar oplossingenhierin. Zo is er een wetenschappelijk onderzoek dat een techniek wil ontwikkelen, die beoogt om deomgeving met gedachten te kunnen besturen in plaats van fysieke handelingen daartoe. Is dit SienceFiction of is de realisatie ervan dichterbij dan we denken?De spreker van vanavond Professor Doctor Nick Ramsey is verbonden aan de afdeling psychiatrie UMCte Utrecht en houdt zich met dit onderzoek bezig. Prof. Dr. Ramsey is ook gedragsfarmacoloog en heeft inhet verleden in Amerika ook onderzoek gedaan naar de hersenen en verslavingen. Tegenwoordig zijn deonderzoeks-mogelijkheden verder uitgebreid. Zo kennen we tegenwoordig MRI, EEG en MEG terwijl toteen ruim eeuw gelden niets voorhanden was totdat de röntgentechniek als eerste haar intrede deed. Hetis dan ook een vrij jonge wetenschap. Het onderzoek waar Prof. Dr. Ramsey zich mee bezig houdt heet‘Brain-Computer-Interfacing’ en hij heeft in 2007 hier een beurs van 1,25 miljoen voor ontvangen. Met BCIwordt beoogt invloed op de omgeving uit te oefenen met hulp van een interface. We zijn nu vijf jaar verderen willen graag horen wat er inmiddels bereikt is, Dhr. Heinsbroek nodigde aansluitend Prof. Dr. Ramseyuit om de microfoon ter hand tre nemen en te komen spreken onder een verwelkoming met warm applaus.Dr. Ramsey gaf ter introductie een voorbeeld over het gebruik van onbemande Drone vliegtuigjes, waarmilitaire missies mee uitgevoerd kunnen worden. Het is een vliegtuigje wat scherpe verkenningsbeeldenkan maken en ook desgewenst bijvoorbeeld een raket kan afvuren. Achter de besturing van zonvliegtuigje zit een heel team, maar … met maar één enkele bestuurder, een fiets kan je ook niet met zntweeën besturen stelde Dr. Ramsey. Maar zon vliegtuigje is wel een voorbeeld van een lichamelijkeextensie waar een persoon zich van kan bedienen en deze kan zelfs als een verdere personificatieopgevat worden van de bestuurder, zoals anderen dit bijvoorbeeld met hun auto ervaren. De hoeveelheidinformatie die een mens tegelijkertijd kan verwerken is beperkt. We hebben maar twee handen en met detong kunnen we maar een ding tegelijk zeggen laat staan twee talen zelfs door elkaar heen sprekentegelijkertijd vanwege onze motorische beperkingen, een computer kan dat echter wel. Vanuit eenobjectief perspectief kunnen we stellen dat het gaat over met bepaalde (hulp-)middelen een(bredere/breedbandige) invloed op de omgeving uit te kunnen oefenen.De fantasie over het uitbreiden van fysieke vermogens is groot, maar op zich zijn we als mens zelf beperkten niet in staat om ‘breedbandig’ naar buiten toe te handelen. Dr. Ramsy liet vervolgens een stukje zienvan de zeventiger jaren televisie serie de Bionische Man. De man van zes miljoen dollar. (Lee Majors(Steve Austin)) was een oud luchtmachtpiloot die na een zwaar ongeluk ingebouwd met versterkte enverfijnde apparatuur-prothesen (ledematen, ogen etc), ze maakten van hem een soort superman met alsdoel de orde te handhaven. Men had toen ook het voorstellingsvermogen dat we binnen afzienbare tijdecht hiertoe in staat zouden zijn; net als dat men dacht dat binnen 10 jaar na de eerste landing op demaan dat de realisatie van een MaanHotel een feit zou zijn. De fantasie slaat dingen/stappen over, maareigenlijk hebben we nog een heel erg lange weg te gaan, voordat we zelfs maar in de buurt komen van defeitelijke realisatie van een bionisch implantaat. De visie in de wetenschap verschilt bovendien hierbinnen.
  2. 2. Maar iedereen ziet wel, dat het mogelijk zal worden om een implantaat te maken, wat mensen metverlammingen zoals een leasie bijvoorbeeld kunnen helpen. Hoe hoger de neurologische doorbrekinglaesie in de ruggenwervel zit, hoe groter de verlammende beperkingen. Iemand die geheel verlamt ismaar zijn hersenen werken wel coherent heeft een zogeheten ‘locked in syndroom’, waarvan de patiëntenmet een complete locked in syndroom er het slechtste aan toe zijn. We weten niet precies hoeveel er vandeze patiënten in Nederland zijn, omdat ze vaak elders verzorgd worden in instellingen daarvoor en buitenhet gezichtsveld van de medische wereld zijn omdat ze uitbehandeld heten te zijn.Een verlamming kan diverse oorzaken hebben, door een hersenbloeding, een spierziekte of een leasiebijvoorbeeld. De verbinding tussen de hersenen en de spier is dan kwijt en herstel ervan is tevens nietmogelijk. Om hier toch iets in te kunnen bewerkstelligen moeten we bij de hersenen zijn. Een dertig jaargeleden hadden we de eerste onderzoeksfaciliteit met EEG onderzoek. Met geleidende gel en receptorenkonden we de elektrische stroom meten die rond de schedel werd gegenereerd door de hersenen. In deneurologische zenuwoverdracht wordt de elektriciteit modulair gegenereerd. Via de zenuwen worden despieren hiermee aangestuurd door verandering van elektrisch signaal via Synaps-receptor-signaal-overdracht. We hebben kunnen constateren dat als we een beweging enkel denken te doen en nietuitvoeren, dat er soortgelijke impulsen in de hersenen meetbaar zijn! (Dr. Ramsey toont wat afbeeldingendie dit verder onderbouwen.) In rust-stand gemeten is het potentiaal in de hersenen het hoogst, maarzodra er een handeling plaats vindt ontstaat er lokaal een meetbare potentiaal verlaging. Juist het kunnenmeten van die potentiaal-wisselingen is het uitgangspunt van het onderzoek waar zij mee bezig zijn.Zo waren er in Berlijn wetenschappers, die in staat waren om met hun gedachten het jaren zeventigcomputerspelletje Pong te kunnen spelen tegen elkaar. Nu is dit uitgangspunt niet goed genoeg voorpatiënten, want deze wetenschappers, waren niet verlamt, en zij waren juist heel erg toegespitst getraindom dit spelletje met gedachten sturing te kunnen spelen. En het is niet reëel voor verlamden omdat ze deherhaalde beoefening ervan missen. Bovendien liggen de eisen veel hoger, want er kan veel fout gaanbijvoorbeeld in het besturen van een rolstoel, en twee van de drie patiënten zijn daarbij ook niet in staatom een sterk genoeg inbeeldings-signaal te genereren. Daarbij komt nog het aspect dat vanwege deverlamming de feedback van handeling vergeten kan zijn geworden: ‘het niet meer weten hoe een armbijvoorbeeld te heffen’ (het afgeven van het motorisch signaal hiervoor). Dr. Ramsey benoemt als stappenhet preprocessing van signaal afgifte in de hersenen - wat een gecontroleerd signaal afgeeft -, waar eenhandeling als gevolg van optreedt. De handeling nemen we zelf visueel ook weer waar en die informatieverschaft weer feedback, die aan de basis staat van het weten hoe we een handeling moeten uitvoeren.Dr. Ramsey maakt met een afbeelding vervolgens verder duidelijk wat de eerste stap in onderzoek was:De allereerste proefpersonen kregen een soort badmuts met elektroden op het hoofd een zogeheten EEGscalp, een volgende stap was het plaatsen van de elektroden net onder de schedel op de hersenen zelf.Een volgende stap werd dan weer het plaatsen van de elektroden in de hersenen. Toch heeft zononderzoek beperkingen. Hersenen wegen zo rond de 1,3 - 1,6 Kg met zeker een miljard neuronen. Tweeprocent hiervan sterft onder alcohol gebruik etc. Biologisch gezien is er vele malen meer informatie-materiaal dan we kunnen meten. We weten eigenlijk nog vrij weinig over de hersenen. De wetenschapover de hersenen is nog een vrij jonge wetenschap van serieus amper een eeuw oud.De ontwikkeling van het hersenonderzoek begon in 1810, waar men trachtte bepaalde delen van demidden hersenen te onderzoeken. Uit die tijd stamt ook het inmiddels achterhaalde onderzoek naarfrenologie, waarmee men trachtte de functie van de hersenen af te meten aan de afmetingen van deschedel. De term talenknobbel of rekenknobbel stamt uit die tijd, en verwijst naar het thema schedelomvang en functie. In die tijd dacht men ook bijvoorbeeld dat aanleg voor taalfuncties in de hersenenonder de ogen lag. (NB in die tijd werden er ook enige patiënten zelfs onder hun ogen doorboort voor‘wetenschappelijk’ onderzoek hiernaar.) Een eeuw later was men in staat om röntgenfoto’s te maken,hiermee kon men voor het eerst hersenen bestuderen van levende mensen zonder schade aan te richten.En men kreeg een andere visie over de hersenen en hun functie en zo werd de linker en de rechterhersenhelft onderkent, wat men als een respectievelijk rationele en een holistische zijde in functie van dehersenen beschouwde. We weten nu dat de frontaal hersenkwab betrokken is bij het denken enconcentratie, terwijl de achterkwab bijvoorbeeld het visuele vermogen mogelijk maakt. De kennis werdopgebouwd door de beschrijving vanuit de neuropsychologie. 2
  3. 3. In de jaren zestig-zeventig deed de EEG haar intrede wat al een significante verbetering betekende in deonderzoeksmogelijkheden. In 1990 kwam de mogelijkheid om met een MRI scanonderzoek te doen,waardoor ook de doorbloeding van de hersenen tot op een paar millimeter precies mogelijk werd.Vanaf2010 zijn we in staat de intrinsieke resolutie van de hersenen te bepalen: het bepalen van de kleinstehersenmateriaal die als eenheid een functie vervult. Het gaat hier dan om kleine gebieden als detail vande hersenen om die gebieden dan te kunnen onderzoeken. Lang heeft het ‘met een grove blik onder dehersenen kunnen kijken’ overheerst, pas nu hebben we verfijnde apparatuur hiervoor om hersenen tebestuderen. Dr. Ramsey geeft vervolgens met een voorbeeld over een theatervoorstelling en het publiekin de tribune een uitleg, dat de locatie van de elektrode en de afstand tot de hersenen van belang is. ‘Alsiemand helemaal achterin zit zal hij wat op het toneel gebeurt wel kunnen zien, maar de personages nietin detail kunnen zien bijvoorbeeld’, dit zouden we in vergelijk kunnen benoemen met het extern op deschedel plaatsen van meetbare elektroden. Donoghue Cyberkenetics inc. hield zich hiermee bezig inonderzoek door naaldjes in de hersenen te plaatsen.Als we als single neurobioloog een elektrode in de hersenen zouden steken is dan te vergelijken als ware‘dat we onze neus tegen de bühne aan zitten, ons gezichtsveld wordt dan ingeperkt, we kunnen danslechts een stukje van de bühne zien’. Als we iets verder weg gaan zitten zodat we net de gehele bühnein ons gezichtsveld krijgen, dan kunnen we nog genoeg detail zien en tegelijk het overzicht behouden.In neuronmetingen is het zaak om daarom ook een groter gebied te kunnen onderzoeken door iets van dehersenen af te gaan zitten, maar onder de schedel. Zon vlak meting gebeurt met vlakjes met een 100naaldjes van 1 mm lang die de elektrische overdacht van elektronische aansturing in de hersenen meten.Zo kon men de motoriek-cortex onderzoeken naar gebieden van zenuwen die naar een bepaalde spiergaan om die te laten bewegen, zoals het maken van een grijpbeweging.. In die testfase werd hiervooronderzoek gedaan met apen door Dr. Eddy Schwarz. Apen met een dergelijke hersensensor aangebrachtliet men voedsel pakken, dat signaal wat in de hersenen afspeelde werd geregistreerd. Aan het pakkengaat een gedachte vooraf die ze elektronisch konden meten als bestaande activiteit. Zo werd er met eenprogramma vastgesteld welke neuronen reageren als de aap voedsel wil pakken. Dat specifieke signaalwerd gedecodeerd. Vervolgens ging men dat signaal van buiten af opwekken om de arm van de aap debanaan te laten pakken. In de USA is men dol op experimenten met robotarmen, dit soort projectenkomen in onderzoek veel voor, terwijl hier Europa dit soort onderzoek niet gebeurt. Uiteindelijk was men instaat om dit signaal ook te decoderen voor de aansturing van een robotarm, waardoor de eigen arm nietnodig was. De gedachte om het voedsel te pakken volstond. Nu is het wel zo de metingen gedaan zijn opbasis van analyse van echte bewegingen, een gegeven wat ontbreekt bij echte verlamden, we kunnendaardoor niet goed bepalen welk gebied exact het pakken van dat voedsel bijvoorbeeld aanstuurt. Die aaphad een getraind vermogen om met zijn gezonde arm het voedsel te pakken terwijl een geparalyseerdepatiënt dat vermogen niet heeft, en is daarbij mogelijk de functie om die arm bijvoorbeeld aan te kunnensturen gewoonweg zelfs vergeten. Maar toch, dit was het allereerste succesverhaal van Donoghue betreftneural control.Een ander bezwaar is dat neuronen niet altijd werken, elke dag moet men de werkzaamheid in hersenenopnieuw meten en de apparatuur daarop kalibreren om de apparatuur draaiende te krijgen. Bovendien ishet implantaat van elektroden in het hoofd niet iets waar je vrij mee op straat mee kan gaan, er zit eenbehoorlijke kast apparatuur aan vast, en een miniatuurversie hiervan is nog heel ver weg.Betreft het vergelijk met het publiek in de zaal bij een theatervoorstelling is het dus ook nog eens zaak omde zogeheten sweetspot te vinden. Zitten we niet te dichtbij? We spreken hierbij over kleine hersen-gebieden in de orde van een vierkante millimeter als kleinste eenheid: de intrinsieke resolutie van dehersenen. Dr. Ramsey laat vervolgens nog wat afbeeldingen zien van globale ligging van functies in dehersenen zoals ze die bevonden zijn bij mensen, maar de exacte ligging van die gebieden verschillenechter van mens tot mens. Globaal zijn er wel overeenkomsten te noemen, maar om de sweetspot vanintrinsieke resolutie te vinden moet je elk persoon apart eerst onderzoeken om die sweetspots te duidenen daarna ook nog eens de gevoeligheid van de metingapparatuur dagelijks kalibreren (afstellen). Hetonderzoek naar de hersenen is nog een lange weg te gaan, maar de MRI scanner heeft de mogelijkhedenin onderzoek wel significant uitgebreid ten aanzien van de mogelijkheden die voorheen ter beschikkingwaren. 3
  4. 4. Vervolgens geeft Dr. Ramsey een uitleg over de opbouw van een MRI scanner. Een MRI scanner iseigenlijk een hele grote spoel waar stroom doorheen gaat, die als gevolg van inductie en stroomwisselingeen electro-magnetisch veld opwekt rondom de patiënt die op een soortement van tafel ligt waar de spoelrond omheen gaat. Door de aanwezigheid van het lichaam van de patiënt ontstaat er lokaal een kleineverandering van magnetisch veld (flux) die gemeten wordt en omgerekend wordt tot een beeld. Dit is eenhele precieze vorm van radiologisch beeld vorming van het inwendig lichaam in plakjes tot op demillimeter precies. Een reguliere MRI scanner heeft een magnetische inductie van 3 Tesla (T = Wbm -2 )Dr. Ramsey heeft een experimenteel gebouwde MRI scanner tot maar liefst 7 Tesla. De spoel wordt doorde draadwikkeling heel heet en heeft daarom een koeling van –269 o Celcius. Met deze scanner verrichtDr. Ramsey scanonderzoek. De vraag in onderzoek is welke gebieden exact nodig zijn in een functie, endeze met de MRI scanner dan al metende te vinden. En dit verschilt van persoon tot persoon, zelfstweelingen hebben niet eenzelfde identieke opbouw in functionaliteit van de hersenen.Onderzoek met hulp van craniotomie wordt echter ook niet zomaar gedaan. Toch zijn er gevallen waar wedit wel doen. Zo zijn er in Nederland 10 tot 15 epilepsie patiënten per jaar die niet reageren op medicatie,en er zijn geen duidelijke afwijkingen te bevinden. Onder voorwaarden kan er dan een implantaat wordengeplaatst. De ingreep is een uurtje werk, er wordt een gat gemaakt, een stukje schedel wordt gelift, en erwordt een siliconenmatje als schijfjes met elektroden op het gewenste hersengebied gelegd. In dat matjeliggen allemaal elektroden die met draadjes verbonden naar buiten gaan. Dekseltje erop, Tulband eromheen van verband en er kan gemeten worden met verfijnde apparatuur. De patiënt ligt voor zijn/haarveiligheid en het onderzoek zelf onder 24 uurs fulltime bewaking. We wachten namelijk dan op eennatuurlijke aanval van epilepsie (niet een opgewekte variant, want daar hebben we niks aan dan). Devraag is welk element van de hersenen als eerste de epileptische storing vertoont. De deelname aan hetonderzoek is overigens geheel op vrijwillige basis. We proberen dus de hersenactiviteit te decoderen,zodat we precies komen te weten wat er gaat gebeuren en waar bijvoorbeeld bij een epileptische aanval.Het inwendig plaatsen van elektroden kan op basis van vermoeden, want vaak komen de te metengebieden overeen. Zo kan met hulp van zo’n ‘tulband met een hele batterij aan apparatuur er aan vast inde nabijheid’ ook ander hersenonderzoek verricht worden. We zijn in staat om een signaal wat afgegevenwordt kunstmatig te onderbreken en over te nemen. Hersenen zijn allemaal gebiedjes die verwerking vaninformatie in samenwerking mogelijk maken. Bijvoorbeeld voor het terugtellen van 7 naar 1 zijn diversegebieden nodig: ten eerste het logisch kunnen redeneren, maar bijvoorbeeld ook gebieden die de fysiekeproductie van geluid mogelijk maken, en tot slot de oren als fysieke feedback van de verrichte prestatie...We zijn in staat om een gebiedje in die keten van processen (tijdelijk) te onderbreken, waardoor we instaat zijn om de hersenactiviteit lokaal te meten en te bepalen. Dit principe is gebruikt in het aansturenvan een eenvoudige robotfunctie met hulp van concentratie in de hersenen vergelijkbaar met het spelletjePong. Zo lieten we een proefpersoon omhoog of omlaag tellen om daarmee de ‘cursor’ aan te sturen omde robot een richting op te laten rijden.In het UMC Utrecht ontwikkelt men dus neural-prothesen. In de US werkt men de laatste tijd aan deontwikkeling van naaldpads die in groepjes van drie voor de aansturing van Robotarmen werken,resultaten hieruit laten nog op zich wachten vanwege de onderzoekseis van tien jaar onderzoek hierin.Het denken van de patiënt is in tact, er is als het ware een schakeling in het signaal overdacht mank. Zoiemand zou theoretisch zelfs een pc kunnen aansturen om zich daarmee buiten zijn beperkingen tekunnen begeven. Dat is echter wel een hele grote stap veel verderop in ontwikkeling. Er is wel een bedrijfin de US wat werkt aan een versterker die onder de borstspier geplaatst kan worden die hersensignalenvan 2 strookjes in plaats van matjes gemeten met twee draden verbonden zou kunnen versterken endoorsturen. De technische ontwikkelingen van de huidige tijd zijn er naar, want elektronica wordt steedskleiner, mobieltjes dragen tegenwoordig een pc in zich. Er zijn al programma’s om voor gehandicapten hetmaximum er uit te kunnen halen. Met het afgeven van bevestigend signaal kan men letters herkennendselecteren uit -balken met letters die horizontaal en verticaal in beeld lopen-, waardoor zelfs een e-mail opte stellen is. Natuurlijk is dit een vrij langzaam en moeizaam proces.De vraag is ook wat we met de opgedane kennis kunnen in onderzoekstoepassing, voor mensen die eendergelijke toepassing nodig hebben. Wat zijn de ideeën over wat we willen (kunnen) coderen? Epilepsie isgeen visuele (hersenschors) stoornis bijvoorbeeld. Welke delen lenen zich voor het gebruik van eenimplantaat. In relatie tot ons onderzoek: welke delen van de hersenen lichten in de scans nu precies op? 4
  5. 5. Hiermee komen we op het gebied van de cognitieve neurowetenschap.Een voorwaarde in betrouwbaar onderzoek is het vermogen tot concentratie van de proefpersoon. Dr.Ramsey laat het publiek een onschuldige kijkoefening doen met het staren naar een punt in het middenop het geprojecteerd beeldscherm terwijl een van de vier driehoeken er omheen (links, rechts, onder enboven) beweegt. De converte aandacht van de kijker is volgens Dr. Ramsey zichtbaar in scan te meten.Hoe beter iemand zich kan concentreren hoe duidelijker ook de meting op bijvoorbeeld de visuele schorsis te maken. Hoe duidelijker het signaal hoe beter dit bij herhaling te herkennen is en te decoderen endaarmee in functie. Dr. Ramsey toont een onderzoeksopstelling waarin een Robot door een opstellingheen kan rijden door aansturing met het kijken naar een cursor op een beeldscherm van een met deRobot in communicatie verbonden computer. Het herkennen van de signalen is ook een leerproces.Als we in staat zijn om de beweging van de afzonderlijke vingers te registreren/decoderen, dan zouden weer gebarentaal (complexe doventaal) mee kunnen decoderen! Maar hoe betrouwbaar is het resultaat vanzo’n onderzoek voor verder (intuïtief) gebruik? De voorstellingen van vermogen zoals in de tekenfilmAvatar worden gemaakt (bijvoorbeeld voelen wat een extern ander lichaam voelt) is geen realiteit, wekunnen niet eens daarbij komen, want slechts eenderde van de grijze stof ligt aan het oppervlak van het(extern bereikbare) hersenschors. Tweederde van de processen gebeurt in de dieper gelegen gebieden.Daarnaast is er het technische probleem van batterijvoeding voor apparatuur bijvoorbeeld, en ook dematjes moeten dan verfijnder zijn. Bovendien aan die ‘Tulband’ zit een behoorlijke bewegingremmendekabelboom vast, zouden we bijvoorbeeld emoties willen kunnen decoderen dan kunnen we de draden nieteens kwijt, de kabelboom zou zelfs dikker worden dan de omvang van het hoofd zelf.NB: Het maken van een neurosimulator voor een gehoorzenuw aftakking of een neurostimulator tegenaandoeningen als parkinson of een depressie is dichter bij huis. Overigens bestaan er bestaan alprothesen die bijvoorbeeld een motoriek reguleren, denk maar bijvoorbeeld aan de pacemaker.Tot slot: Een volgende stap zou kunnen zijn dat de versterker ingebed in de matjes zelf ligt. Technisch isdit wel al te maken, maar de moeilijkste stap is om een dergelijk apparaat te kunnen maken wat medischook veilig is voor mensen om te implanteren in het hoofd. Hier is geen toestemming voor om mee teexperimenteren. Het kastje zelf maken is geen probleem, binnen 10 jaar zijn we daar met medischekennis toe in staat. De onderzoekers staan voor een aantal problemen, waar we over twintig jaarmisschien antwoorden op hebben. Dr. Ramsey hoopt in deze lezing inzicht te hebben gegeven over zijnonderzoekswerkveld, en nodigt de zaal uit nog enige vragen te stellen, waarvan onderstaande relaas.Vraag 1:Dr. Ramsey toonde scans met grafieken dat in rust stand het elektrodepotentiaal het hoogst was, in zijnmetingen van het aansturen van een handeling. Hoe komt dat?Antw.: Dit hoog potentiaal komt gemeten voort uit het midden van de hersenen. Sommige delen van dehersenen sturen namelijk andere delen aan. Bij alle dieren (mensen incl.) wordt de gevoeligheid van dehersenen vanuit de thalamus geregeld. We zouden dat kunnen omschrijven als een hoogfrequent lawaaiwat we meten. Het uitvoeren van een fysieke handeling polariseert lokaal op de schors dat bewustehersengedeelte wat de aansturing verzorgd, waardoor er een potentiaal verlagende verandering plaatsvindt, die we kunnen meten. (Er gaat ook een elektrisch signaal naar bijvoorbeeld de arm om die tekunnen liften: dat is energieverbruik.)Vraag 2:Sommige patienten zijn niet in staat voldoende activiteit te maken in vermogen van de hersenen. Er is duseen verschil in vermogen, maar hoe komt dat / ontstaat dat (meetbare) verschil?Antw.: Het vermogen tot perceptie is een belangrijke oorzaak. Bijvoorbeeld: als we maandenlang metoordopjes op zouden lopen zouden de neuronen voor gehoorsignaal-overdracht minder gevoelig wordenhiervoor. Hersenen verwachten een bepaalde input, als die uitblijft dan vervlakt de gevoeligheid er voor.Er is ook een zeker geheugen waar aan gerefereerd wordt. Een ander voorbeeld in de functie van hetgeheugen is echter weer, dat een bepaalde geur of smaak oudere delen met informatie in de hersenenkan oproepen, die bepaalde herinneringen kunnen terug oproepen in mentale herbeleving. 5
  6. 6. Vraag3:Uw werk staat in relatie tot de onderzoeken van Dr. Jose de Milan en zijn Brain Computer Interface om dewereld te kunnen besturen met louter gedachten. Iemand die volledig verlamt is zou dan met een pc deelkunnen nemen aan communicatie met vrienden en familie… Daar zit wel een ethische kant aan… Ook hetonderzoek van Dr. Henry Makram met het nabouwen van de menselijke hersenen binnen een computer-systeem en -simulatie is een interessant idee, bijvoorbeeld in het onderzoek naar epilepsie. Maar hoe zietu dan de mens? In de psychiatrie is men daar al van terug aan het komen: –het concept dat een menslouter een stofje in de hersenen zou zijn, wat als we daar de vinger op kunnen leggen in proces mogelijkzou maken de mens daarmee zelfs bestuurbaar zou worden–. .In de psychiatrie is men daar al van terugaan het komen: –het concept dat een mens louter een stofje in de hersenen zou zijn, wat als we daar devinger op kunnen leggen in proces mogelijk zou maken de mens daarmee zelfs bestuurbaar zou worden–.Antw.: Dr. De Milan en Makran zijn collegae van mij, ik heb in het verleden met hen in onderzoek ooksamengewerkt. Maar in concreto: hoe zien we de mens? Als wetenschapper weten we het niet. Helaas.Dr. Ramsey gaf vervolgens ter illustratie van de visie een parabel voorbeeld: Stel ik ben Marsbewoner enik heb een hele goede telescoop waarmee ik op aarde kan kijken. Dan kan ik details zien als huizen,wegen, auto’s etc. Dan moet je je voorstellen dat we een auto zien bewegen, en we zien reacties alsgevolg van gebeurtenissen en handelingen, maar we kunnen niet zien wie er in die auto zit. We zoudenop de auto invloed kunnen uitoefenen maar dat is dan nog geen directe invloed op die bestuurder zelf.Vraag 4:Het aansturen van spraak gebeurt met stroom, waarvoor neuronen bij betrokken zijn. Is die stroom ookomgekeerd concreet te vertalen tot woorden. Kunnen we spraak sturen als die stroom goed te meten is?Kunnen we wat mensen horen in de auditieve cortex decoderen bijvoorbeeld? Of zoals elders in de zaallater werd doorgevraagd: kunnen we omgekeerd beschouwd individuen indrukken geven via elektrischesignalen als ware dat er bijvoorbeeld werd gesproken, maar dat dit louter gesimuleerd is?Antw.: Het spreken an sich is een complexe reeks van handelen. Naast het denken van het formuleren iser ook de fysieke motoriek. De stembanden moeten een sterke fysieke impuls krijgen om deze samen telaten trekken terwijl er met ademsturing lucht langs gaat die ze doet trillen, en wat met het gebruik van demond, tong en lippen samen verder tot (voor ons verstaanbare) gevarieerde klank wordt opgewerkt:spraak. Ook het horen van spraak heeft een vergelijkbare reeks van samenwerking van verschillendehersenfuncties om dit mogelijk te maken. Het gaat dus om het kunnen linken van verschillende werkzamegebieden; immers mensen denken in meerdere dimensies. Dr. Ramsey ziet een dergelijke ontwikkelingook niet zo gauw gebeuren, en dat een dergelijke techniek ook off the shelf voor een zacht prijsje in deconsumentenmarkt beschikbaar gaat zijn, ook als we dat technisch op een gegeven moment wel zoudenkunnen. In bepaalde functies zoals ASAF piloot wil men wel kunnen leunen op dergelijke vormen vanintelligentie in het complex kunnen bedienen van een toestel bijvoorbeeld. Dat is dan een hele anderetrend in ‘Drone’- ontwikkeling, dat wel.Vraag 5:Een luisteraar uit het publiek ging terug naar het beeld van die marsmannetjes waar Dr. Ramsey in vraagdrie als antwoord in beeldspraak over sprak. Is het niet medisch mogelijk om de ‘bestuurder in de auto’ aldan niet direct zichtbaar te overheersen, te controleren en zo de auto te besturen?Antw.: Er kleven allereerst ook nogal wat ethische aspecten aan een dergelijk streven. En het biedt geenmeerwaarde voor het goed functioneren van mensen. Wat moeder natuur heeft gemaakt is vele malenbeter en complexer, dat is technisch niet te evenaren. Het is makkelijk om elektrodes te implanteren enbiologisch het hersensignaal te versterken, maar we zijn gewoon niet in staat om met techniek kunstmatigte kunnen bewerkstelligen wat gewone zintuigen kunnen. Het ontwikkelen van dergelijke apparatuur iseen fantasie. Toen de eerste man op de maan landde kwam er niet binnen tien jaar na dato eenmaanhotel. We zijn inmiddels een dertig jaar verder zelfs… Het maanhotel bleek Science Fiction gedacht,de fantasie slaat reële te maken stappen over. Zo ook betreft de mogelijkheden van Brain ComputerInterfacing. Professor Doctor Nick Ramsey bedankt ter afsluiting iedereen voor zijn komst en interesse.(Commentaar buiten de lezing om betreft neural contral en mind control: het veronderstelde ‘Mind Control’gebeuren (mensen op afstand aansturen en gesuggereerde ervaringen laten beleven etc.), zoals ook metname in het klaagschrift van John St_ Clair Akwei vs NSA, Ft_ Meade MD werd benoemd, is hiermeenaar het land van fabeltjes te verwijzen. Slecht het onderzoeksfenomeen van medicatie-implantaten metmonitorfunctie kan theoretisch een zekere bestaansrealiteit hebben…, maar dat is geen neural control.) 6

×