Science fiction

Dit bericht hoort bij breinweek

Diepe breinstimulatie is nogal freaky, maar het kan heus wel gekker. Ik haalde er eerder deze week al sterren bij, maar voor science fiction hoef je de ruimte niet in. Space in de laboratoria van neurologen.

Neem Transcranial Magnetic Stimulation (TMS). Dat is een techniek waarbij magnetische velden worden gebruikt om het gedrag van mens of (proef)dier te bestuderen, of te beïnvloeden. Neurologen vinden de techniek interessant omdat ze ermee kunnen onderzoeken welke hersendelen precies gebruikt worden om een taak uit te voeren.

Het magnetische veld kan met grote precisie een bepaald deel van het brein activeren, eenmalig, of herhaaldelijk. Je voelt er niks van, maar de gevolgen kunnen nogal ingrijpend zijn. In een experiment is aangetoond dat ‘repetitieve TMS‘ de besluitvaardigheid van mensen kan beïnvloeden.

Laser

Of neem een nieuwe ontdekking in de optogenetica, zelf een milde vorm van elektroconvulsietherapie, beter bekend al shocktherapie.

Met de nieuwe techniek kunnen wetenschappers het gedrag van proefdieren beïnvloeden door met een laser op hun koppetje te stralen. De kleur van het licht van de laser bepaalt welke hersencellen aan of uit worden gezet.

Dat werkt zo:

1. Men neme een eiwit dat gevoelig is voor licht.

2. Men neme een voorgeprogrammeerd virus, dat gewenste hersencellen ‘infecteert’ met het lichtgevoelige eiwit. Of beter nog, twee eiwitten, eentje die reageert op blauw licht, en eentje die reageert op geel licht.

3. Men neme een superdun lichtgeleidend draadje (optical fiber), om het bewerkte hersengebied en de buitenkant van de schedel met elkaar in contact te brengen. Het optische draadje zal licht van buiten de schedel naar binnen stralen.

4. Men neme een laser. Schijn nu op de plek waar het optische draadje uit de hersenpan komt. Met blauw worden de bewerkte hersencellen actiever, met geel worden ze minder actief, of zet je ze uit.

5. Voila, controle over de hersenen, met een laser! Toepassingen? Een muis die wel of geen honger heeft, afhankelijk van de kleur van het licht! Of eentje die wel of geen rondjes rent. Dat ziet er zo uit:

***

Combineer deze techniek met de inzichten van diepe breinstimulatie, en je hebt een wondermiddel. Voor het behandelen van ziektes als Parkinson, depressie, narcolepsie en dwangstoornissen, maar misschien ook wel voor het verbeteren van de werking van ‘gezonde’ hersenen.Want geconfronteerd met de – op termijn – vergaande mogelijkheden van dit soort nieuwe technieken dwingt zich een moeilijke vraag op. Wanneer zijn hersenen gezond genoeg?

Dat is een filosofische kwestie, eentje waar we goed over na moeten denken. Dat vindt Karl Deisseroth ook. In onderstaande lezing geeft hij uitgebreide uitleg van de lasertechniek die ik hierboven besprak. De nadruk ligt niet op de filosofische vraagstukken, maar op de toepassing van de techniek voor het behandelen van ernstige ziektes.