In UMC Utrecht heeft een ALS-patiënte zeven jaar gecommuniceerd via een hersenimplantaat. Dit piepkleine apparaatje, getest in de dagelijkse praktijk, vertaalt hersensignalen naar computergestuurde acties. Zelfs na volledige verlamming kon de patiënt nog communiceren. De technologie bleek duurzaam, hoewel na zeven jaar de progressie van ALS de effectiviteit verminderde. Dit succes toont de potentie van langdurige ondersteuning voor patiënten met neurodegeneratieve ziekten. Het onderzoek van UMC Utrecht werd afgelopen week gepubliceerd in New England Journal of Medicine.
In het UMC Utrecht is een aanzienlijke stap voorwaarts gezet in de ondersteuning van communicatie bij patiënten met ALS. Dankzij een geavanceerde neuroprothese, ofwel een Brain-Computer Interface (BCI), heeft een vrouw ondanks haar bijna volledige verlamming toch zeven jaar lang kunnen communiceren. Dit werd mogelijk gemaakt door sensoren die hersensignalen oppikken en omzetten naar commando’s voor een computer.
Levensveranderende technologie
De technologie, ontwikkeld door onderzoekers aan het UMC Utrecht, is een doorbraak voor patiënten bij wie ALS vrijwel alle spierfuncties heeft uitgeschakeld. De prothese werkt door het opvangen van signalen uit het gedeelte van de hersenen dat handbewegingen aanstuurt. De patiënt kan met gedachten deze bewegingen simuleren, waarna de computer deze vertaalt naar een muisklik. Hierdoor kon de vrouw met ALS zelfstandig communiceren, essentieel voor bijvoorbeeld het waarschuwen van een verzorger.
Lange-termijneffectiviteit bewezen
De resultaten, gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift New England Journal of Medicine, tonen aan dat de prothese en de ondersteunende apparatuur gedurende zeven jaar functioneerden. Dit is een belangrijke bevinding, aangezien de duurzaamheid van dergelijke communicatiemethodes bij progressieve neurodegeneratieve ziekten niet uitgebreid is onderzocht. De gebruiksfrequentie nam toe toen de controle over een oogvolgsysteem verloren ging en nam daarna geleidelijk af vanaf het zesde jaar na implantatie.
Geen technische storing, maar progressie van ALS
Interessant is dat er geen technische mankementen werden waargenomen. Het was de progressieve atrofie, een direct gevolg van ALS, die uiteindelijk zorgde voor een afname in de amplitude van de neurale signalen. Hierdoor werd de interface na jaren van succesvol gebruik minder effectief. Dit onderstreept de complexiteit van het gebruik van BCI’s bij neurodegeneratieve ziekten[2].
Wereldwijde impact van de studie
De studie werd mede mogelijk gemaakt door subsidies van gerenommeerde instituten zoals de National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, de National Institute of Neurological Disorders and Stroke, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en de Nederlandse regering. De internationale samenstelling van het onderzoeksteam, met leden uit onder meer het Johns Hopkins University School of Medicine en de University of Oxford, benadrukt de wereldwijde impact en erkenning van dit onderzoek.
Toepassing van BCI in de dagelijkse praktijk
Naast het Nederlandse succesverhaal is er ook vooruitgang geboekt aan de UC Davis Health in de Verenigde Staten. Daar heeft een man met ALS opnieuw ‘gesproken’ via een BCI die hersensignalen met een nauwkeurigheid tot 97% in spraak vertaalt. De technologie hielp de man om na lange tijd weer te communiceren met zijn omgeving. Deze technologische vooruitgang toont aan dat BCI’s niet alleen in onderzoekslaboratoria werken, maar ook thuis in de dagelijkse omgeving van de patiënten.
Emotionele doorbraak en toekomstig potentieel
De impact van deze technologie op het leven van de patiënten is enorm. Zoals Sergey Stavisky, een neurowetenschapper aan de UC Davis, vermeldt, is het mogelijk om de intentie van de patiënt om te spreken te detecteren en om te zetten in woorden. Het moment waarop de patiënt voor het eerst zijn gedachten op het scherm zag verschijnen, was voor zowel hem als het onderzoeksteam een emotioneel moment.
Optimalisatie en nauwkeurigheid van BCI
De BCI van UC Davis heeft een 99,6% woordnauwkeurigheid bereikt met een vocabulaire van 50 woorden na slechts 30 minuten training. Met uitgebreidere training is het mogelijk om de woordenschat uit te breiden naar 125.000 woorden met een nauwkeurigheid van meer dan 90%. Gedurende 32 weken is het systeem in 84 sessies over 248 uur gebruikt, wat de betrouwbaarheid en bruikbaarheid van de technologie in het dagelijks leven van de patiënt onderstreept.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
