‘Mijn doel is om een visuele prothese te ontwikkelen waardoor blinden weer zien’

Interview met Xing Chen, onderzoeker in de groep ‘Visie & Cognitie’.

Beeld je in dat je boodschappen aan het doen bent. Je bent netjes je lijstje aan het afwerken totdat je aandacht ineens wordt getrokken naar een aanbieding van vier heerlijke appelflappen. Wat ga je nu doen? Ze staan niet op je lijstje dus je hebt ze niet nodig, maar je weet van de vorige keren dat ze wel erg lekker waren. Aan de andere kant heb je vorige week met jezelf afgesproken dat je minder ongezonde dingen zou gaan eten. Dit voorbeeld laat de verschillende vormen en stappen van cognitie zien. Cognitie is eigenlijk een verzamelnaam voor verschillende vaardigheden zoals waarnemen, aandacht, geheugen, taal, denken, beloning en plannen. In het voorbeeld van de appelflappen begint het met het zien van de aanbieding. Dit trekt je aandacht. Vervolgens ga je de afweging maken. Je denkt hierbij terug aan de vorige keer dat je een appelflap hebt gegeten, of je het toen lekker vond. Zo ja, dan ga je voor jezelf bepalen welke beloning groter is op dit moment. Gezond leven of het genot van de appelflap? Mogelijk denk je nog even vooruit of er binnenkort nog een moment komt dat je ongezond gaat eten of niet. Na al deze denkstappen te hebben doorlopen, maak je uiteindelijk je keus.

Het moge duidelijk zijn dat dit hele proces voor veel hersenactiviteit zorgt. Dit is waar de groep ‘Visie & Cognitie’ van Pieter Roelfsema onderzoek naar doet. Binnen deze groep houden een aantal onderzoekers zich bezig met de allereerste stap van cognitie, de waarneming van de omgeving. Zo ook Xing Chen. Xing doet onderzoek naar een visuele prothese. Dit is een soort chip die in het oog of de hersenen geplaatst kan worden waardoor blinde mensen weer zouden kunnen zien.

‘Mijn doel is om een visuele prothese te ontwikkelen voor in de visuele hersenschors. Die prothese bestaat uit meer dan 1000 elektroden. Die elektroden stimuleren de hersenen. We weten dat een waarneming van een lichtpunt ontstaat wanneer je de hersenen in de visuele hersenschors stimuleert met elektrische stromen. Dus met één elektrode maak je ergens één lichtpunt. En de locatie van het lichtpunt is afhankelijk van waar je in de hersenen stimuleert. Dus wanneer je 1000 elektroden hebt dan kun je in principe 1000 lichtpunten maken. En wanneer je de goede combinatie elektroden selecteert dan kun je heel eenvoudige patronen maken die bestaan uit lichtpunten’.

Waarom is het zo belangrijk dat er onderzoek gedaan wordt naar een visuele prothese?
‘Er zijn ongeveer 40 miljoen mensen op de wereld met een visuele beperking. In de toekomst zullen er verschillende oplossingen zijn, voor in het netvlies of delen van de hersenen. Het is niet de vraag óf maar wanneer. Maar de grote obstakels zijn geld en steun van het publiek. Wanneer mensen een artikel of nieuwsprogramma zien over zo’n visuele prothese is het voor sommigen onduidelijk wat er dan nog meer moet gebeuren en waarom er nog steeds mensen zijn die niet kunnen zien. Ze weten niet precies hoe ingewikkeld het is, wat de beperkingen zijn en hoeveel meer er moet gebeuren tot het echt een ontwikkeld product is. En die stap van het lab naar klinisch product is enorm. Zelfs voor mij als onderzoeker is het soms moeilijk te bevatten. Dat heeft niet alleen te maken met technologische ontwikkelingen maar ook met de psychologische factoren. Mensen willen bijvoorbeeld liever geen operatie aan hun hersenen ondergaan. Dit is te begrijpen en het kost nou eenmaal tijd om te wennen aan het idee. Want het is wel een hele mooie oplossing voor een groot probleem.’

Als je blind bent wil je natuurlijk het beeld zien wat er ook daadwerkelijk is. Maar wanneer je oog echt kapot is, werkt een prothese in je hersenen dan wel? Want het beeld komt dan toch niet binnen?
‘Het is inderdaad van belang waar de oorzaak van de blindheid zit. Is dit in het oog zelf of in de hersenen? Dit verschil per patiënt. Wanneer de schade in het oog zit, moet de patiënt een speciale bril dragen. Deze bril registreert het beeld en stuurt dit vervolgens naar een soort computertje die de signalen verwerkt. Door dan de juiste signalen naar de juiste hersengebieden te sturen, kan de patiënt weer beelden waarnemen.’

‘Het is niet de vraag óf maar wanneer’

Hoe dichtbij zijn we bij een prothese?
‘Het is een snelgroeiend vakgebied. Er zijn veel verschillende soorten blindheid dus we hebben ook veel verschillende soorten oplossingen nodig. Er bestaat nu één simpele prothese. Er is in 2018 een klinische studie met zes patiënten begonnen in de Verenigde Staten waarbij ze gebruik maken van een heel eenvoudige prothese met maar 60 elektroden. Het verschilt een beetje tussen de patiënten maar sommigen kunnen bijvoorbeeld het verschil tussen de weg en de stoep zien of ze kunnen ramen van deuren onderscheiden. Maar dit type prothese is nog heel eenvoudig en in onze groep wordt er al met apen gewerkt met prothesen van 1000 elektroden. Ons doel is dus om op langere termijn een soort tweede generatie prothese te ontwikkelen met meer elektroden. We weten dat er voor onze soort prothese minder stroom nodig is en dat is veiliger voor de patiënten. Met de prothese die nu gebruikt wordt, is er een kans op epilepsie. En we weten ook niet of je na een paar jaar meer stroom nodig zult gaan hebben. Dus er zijn nog heel veel vragen maar we hebben ook al veel bereikt.’

Wat is je droom voor de toekomst van dit onderzoeksgebied?
‘Ik denk dat het heel belangrijk is dat mensen in het algemeen door onderwijs snappen hoe onderzoek werkt en waarom fundamenteel onderzoek nodig is voor de toepassing ervan. Nu werk ik aan dit prothese project en iedereen snapt direct waarom het belangrijk is. Maar sommige subsidiegevers zijn vooral gericht op toegepast onderzoek en minder op fundamenteel. Dat vind ik jammer want er moet genoeg fundamenteel onderzoek zijn om het toegepaste deel te kunnen begrijpen en ontwikkelen. En ik vind het best gevaarlijk als het publiek denkt dat fundamenteel onderzoek minder of helemaal niet belangrijk is. Dus ik ben heel blij als mensen mijn werk voor het ontwikkelen van een prothese steunen, maar ik wil niet dat fundamenteel onderzoek onderschat wordt. Mijn werk is alleen mogelijk door bijna 50 jaar fundamenteel onderzoek. Dus dat is wel mijn droom. Deze toepassingen zijn alleen mogelijk als het publiek ons steunt en ziet hoe waardevol elk soort onderzoek is’.

Tekst: Jisse Jorritsma