Hulptroepen uit de hersenen maken steeds meer mogelijk

by claudia on January 16, 2009

Neurofeedback in actie (bron: www.brainclinics.com)

Hersensignalen direct gebruiken om een computer aan te sturen, zonder tussenkomst van stem of hand. Je auto die zichzelf aan de kant zet als jij te moe bent om nog te besturen. Of een telefoontje dat tegengehouden wordt als je een kruispunt nadert. Elektronica in een vliegtuig die zorgt dat onbelangrijke signalen de piloot niet bereiken op drukke topmomenten. En je zoontje met ADHD spelenderwijs leren zelf zijn hersenfrequenties aan te passen, als die teveel van gezonde waarden afwijken.

Deze situaties zijn in de toekomst mogelijk realiteit, als gevolg van ontwikkelingen in de hersenwetenschappen. Het detecteren en beïnvloeden van hersenactiviteit is een snel groeiend onderzoeksgebied. ‘Twee activiteiten zijn hierbij belangrijk’, zegt Jan van Erp, onderzoeker bij TNO. ‘BMI, Brain Machine Interface, ook wel BCI (Brain Computer Interface) genoemd, en neurofeedback.’

BMI komt oorspronkelijk voort uit de gezondheidszorg. Je beweegt een cursor op het scherm door er alleen maar aan te denken. Er komt geen stem of arm meer aan te pas. ‘Bij iemand die een dwarslaesie heeft, werkt de plek in de hersenen die de ledematen aanstuurt vaak nog wel. Als die persoon zich een beweging voorstelt levert dat dan in de hersenen hetzelfde signaal op als wanneer die persoon de beweging uitvoert,’ aldus Van Erp. ‘Dat signaal wordt vervolgens omgezet in bewegingen van een cursor op het scherm.’

Het gaat bij BMI vooralsnog om simpele signalen: bijvoorbeeld het overbodig maken van beweging van de rechtervoet. De doelgroep (gehandicapten) is in Nederland echter te klein om deze onderzoeken hier commercieel interessant te maken. Het Max Planck Instituut in Tübingen en de universiteit van Graz besteden meer geld aan dit type onderzoek.

In ons land neemt BMI momenteel een grotere vlucht binnen de gamingindustrie. De snelheid die jongeren momenteel bereiken bij het gamen halen ouderen vaak niet meer in. Dus proberen onderzoekers van TNO ledematen ook hier overbodig te maken en signalen vanuit de hersenen direct naar de computer te vertalen. Een cursor op het scherm voor- en achteruit, en naar links en rechts bewegen is al mogelijk. Rotaties nog niet, maar Van Erp verwacht dat dit binnen twee jaar wel mogelijk is.

Ook de Human Media Interaction Group aan de Universiteit Twente werkt aan niet-medische toepassingen van BMI. Anton Nijholt, hoogleraar Human Media/Computer Interaction aan deze universiteit, leidt het onderzoek. ‘BMI is nog verre van volmaakt en moeilijk toe te passen in de werkelijke wereld’, aldus Nijholt. ‘Bij games is het geen probleem om een proefpersoon op te zadelen met moeilijkheden en zaken die soms mis gaan. Eén probleem met BMI is de laboratoriumsetting. Om hersenactiviteiten uitwendig te meten moet de gebruiker een soort badmuts op die voorzien is van elektroden. EEG-apparatuur meet immers de hersensignalen.

Voor gamers is dit weinig aantrekkelijk. Dus proberen we een alternatief te maken, een soort helm, die net zo vanzelfsprekend bij een interessant uitdagend spel hoort zoals een microfoon bij een Iphone.’ Ook in het buitenland zijn onderzoekers bezig met BMI en games, zoals het Amerikaanse bedrijf Emotiv en een groepje onderzoekers bij Microsoft Research.

Bij TNO werken onderzoekers ook aan onderzoek naar BMI en vermoeidheid. Hier gaat het om het meten (en beïnvloeden) van mentale werklast. ‘Zintuigen kunnen weliswaar overbelast raken, maar hersenen hebben dan nog steeds veel capaciteit over’, aldus Van Erp. ‘Vliegers kunnen bijvoorbeeld letterlijk handen en voeten tekort komen op bepaalde momenten. We werken eraan een extra alternatief kanaal mogelijk te maken, rechtstreeks van de hersenen naar de computer’. Op termijn hopen onderzoekers op piekmomenten automobilisten en vliegers te kunnen ontlasten. Door op zo’n moment onbelangrijke signalen tegen te houden, of zelfs de auto aan de kant te zetten als hersensignalen aangeven dat je te moe bent om die nog verantwoord te besturen.

Bij een type BMI-onderzoek waar TNO binnenkort mee start helpen de hersenen computers bij het scannen van beelden. ‘Mensen kunnen veel sneller visuele plaatjes scannen en vergelijken dan machines dat kunnen. Verschillende merken we heel snel op, echter zonder dat we ons daarvan bewust zijn. Dat opmerken van verschillen tussen plaatjes kunnen we meten in hersensignalen. Zo kan een medewerker van Schiphol in de toekomst veel sneller veel meer registreren dan we momenteel kunnen, als we zijn hersensignalen meten.’

Naast BMI is neurofeedback een onderzoeksterrein dat momenteel wordt verkend. Hier zijn hersensignalen zichtbaar of hoorbaar gemaakt. Bij mensen met bijvoorbeeld ADHD zijn die signalen nogal eens afwijkend van normale waarden. De meeste mensen blijken echter in staat te leren die waarden weer binnen normale marges te krijgen, al is niet bekend hoe dat proces precies verloopt. ‘De techniek is allang bekend’, zegt professor Jan Buitelaar, die aan de Radboud Universiteit onderzoek doet naar neurofeedback. ‘Het is verwant aan biofeedback, waarbij mensen kunnen leren hun eigen bloeddruk omlaag te brengen.’

Hier kan een motiverend trucje worden gebruikt, zoals iemand een leuke film laten kijken waarbij de beeldkwaliteit verbetert naarmate z’n hersenactiviteit beter is. Het vermoeden is dat verstoring van hersenfrequenties een rol speelt bij niet goed werkende hersenen en bij gedragsproblemen. ‘Er worden allerlei successen geclaimd bij neurofeedback, zoals  een betere concentratie, minder probleemgedrag, een verbetering bij dyslexie en epilepsie, maar het is nog niet voldoende wetenschappelijk bewezen’.

Toch verwacht Buitelaar dat neurofeedback en andere vormen van training van de hersenen in de toekomst aan belang zullen toenemen. Recent hersenonderzoek duidt er immers op dat hersenen zich kunnen blijven vernieuwen onder bepaalde omstandigheden, tot op hoge leeftijd. En de gedachte dat je je zoontje kunt leren zijn hersensignalen te beïnvloeden zonder dat er nog medicijnen of een therapeut aan te pas komt is voor veel mensen natuurlijk erg aantrekkelijk.

Dit artikel verscheen in het Financieele Dagblad van 16-01-09

Previous post:

Next post: