Eerste Neuralink-hersenchip ingebracht bij verlamde Amerikaan

Met een hersenimplantaat een computer bedienen zonder toetsenbord, muis of joystick. Voor de Amerikaanse Noland Arbaugh, die op jonge leeftijd verlamd raakte, is dit voor velen wellicht wat dystopisch klinkende scenario dagelijkse praktijk. De chip is ontwikkeld door Neuralink, het bedrijf van Elon Musk en laat zien hoe snel brain-computer interfaces zich ontwikkelen.

Het implantaat van Neuralink, de N1, is ongeveer zo groot als een muntstuk en wordt in de schedel geplaatst. Dunne, flexibele elektroden dringen enkele millimeters het hersenweefsel binnen en registreren de elektrische activiteit van neuronen in de motorische hersenschors, het gebied dat verantwoordelijk is voor beweging.

Aanpassingen vereist

De gemeten signalen worden draadloos doorgestuurd naar een computer en die patronen worden vervolgens naar concrete opdrachten omgezet, zonder dat de gebruiker daarbij spierbewegingen hoeft te maken.

Een brain-computer interface werkt niet direct na de implantatie optimaal. Zowel de software als de gebruiker moeten zich aanpassen. Tijdens de eerste trainingen leert het systeem welke hersensignalen horen bij een bepaalde gewenste beweging. Tegelijk leert de gebruiker hoe hij die signalen zo consistent mogelijk kan opwekken. Volgens onderzoekers verloopt dat proces steeds intuïtiever naarmate de software meer gegevens verzamelt.

Neurologische aandoening

Arbaugh gebruikt het systeem inmiddels om te internetten, teksten te schrijven en computerspellen te spelen. Omdat de besturing rechtstreeks vanuit de hersenen plaatsvindt, vervalt de vertraging die normaal ontstaat door een hand- of armbeweging.

Een opvallend onderdeel van Neuralinks technologie is de operatierobot die het implantaat plaatst. De elektroden zijn dunner dan een menselijke haar en moeten zeer nauwkeurig tussen bloedvaten worden ingebracht om beschadiging van hersenweefsel te beperken. Volgens Neuralink is deze precisie met handmatige chirurgie nauwelijks haalbaar. Daarom ontwikkelde het bedrijf een robot die de draden automatisch op de juiste plaats positioneert.

Hoewel Neuralink veel media-aandacht krijgt, is het niet de enige ontwikkelaar van brain-computer interfaces. Bedrijven als Blackrock Neurotech en Synchron werken al langer aan vergelijkbare systemen. Sommige daarvan gebruiken elektroden die rechtstreeks in de hersenen worden geplaatst, terwijl andere via bloedvaten of vanaf het hersenoppervlak signalen registreren. De verschillende benaderingen verschillen in nauwkeurigheid en de hoeveelheid informatie die kan worden uitgelezen.

Voorlopig richt Neuralink zich op mensen met een ernstige verlamming of neurologische aandoening. Het doel is hen weer zelfstandig computers, smartphones of andere digitale hulpmiddelen te laten bedienen. Op langere termijn ziet het bedrijf ook toepassingen voor het aansturen van robotarmen, rolstoelen en andere hulpmiddelen.