11 december 2025 09:04
Door licht als een soort morsecode op het brein van muizen af te vuren, wisten deze onderzoekers de dieren naar het juiste deurtje te leiden.
Het ligt boven op de schedel, maar onder de huid; het is superdun, flexibel en zo klein als een postzegel; het beschikt over een raster met 64 micro-LED’s die afzonderlijk kunnen worden aan- en uitgeschakeld. We hebben het over een nieuw implantaat van de Northwestern University dat door het knipperen van de lampjes boodschappen naar de hersenen kan sturen.
Lees ook:
Al onze hersenprocessen vinden plaats dankzij elektrische stroompjes, waarmee de ongeveer 100 miljard zenuwcellen onder onze schedel met elkaar communiceren. Voor hun studie sleutelden de onderzoekers echter aan de zenuwcellen van muizen, waardoor deze op licht reageerden. Het implantaat communiceerde vervolgens met deze genetisch aangepaste cellen door patronen van rood licht – dat door het schedelbot dringt – te sturen.
Om te testen of het brein van de muizen deze lichtsignalen wist te ontcijferen, voerden de onderzoekers een experiment met de beestjes uit. Ze zetten de muizen in een kamer met verschillende deurtjes. Vervolgens vuurde het implantaat een specifiek lichtpatroon af op vier gebieden in de hersenschors. Als het brein dit patroon correct verwerkte, zouden de muizen naar één bepaalde deur navigeren – waar ze een beloning kregen.
En dit werkte, aldus de onderzoekers in Nature Neuroscience. De muizenhersenen leerden de patronen snel te herkennen; de muizen kozen steeds vaker voor het juiste deurtje.
De onderzoekers werken nu aan een geavanceerdere versie van het implantaat, met nog meer lampjes. Of het apparaatje bij mensen net zo goed werkt als bij muizen, zullen experimenten in de toekomst moeten uitwijzen.
Als dit het geval is, zien de wetenschappers tal van medische toepassingen van de technologie. Zo zou het implantaat voor zintuigelijke terugkoppeling kunnen zorgen bij prothetische ledematen, waardoor de gebruikers beter aanvoelen wat zij vastpakken. Ook zou het in de toekomst pijn kunnen verlichten zonder medicatie. We houden de ontwikkelingen in de gaten.
Medisch onderzoeker Pieter Roelfsema, werkzaam bij de Hersenstichting, heeft de studie met interesse gelegen. Wel plaatst hij kanttekeningen: “De gebruikte microLED-techniek is niet nieuw. Een aantal groepen hebben eerder al vergelijkbare µ-ILED-implantaten gebruikt om diepe of corticale hersengebieden te stimuleren.”
Roelfsema vervolgt: “Lichtstimulatie door de schedel heen is niet de meest logische route. In dit werk liggen de microLEDs op de schedel, en het licht moet door bot en weefsel heen. Dat beperkt de ruimtelijke precisie en de diepte waarin neuronen daadwerkelijk worden bereikt. In de meeste toepassingen van optogenetica, in perspectief richting neuroprothesen, is het zinvoller om lichtbronnen in het hersenweefsel zelf te plaatsen, zodat de stimulatie lokaal, voorspelbaar en efficiënter is.”
Bronnen: Nature Neuroscience, Science Daily
Beeld: Mingzheng Wu/Northwestern University
Duik in de wereld van wetenschap, technologie en ruimtevaart met KIJK! Ontdek de meest fascinerende achtergronden, baanbrekende ontwikkelingen en de spannendste verhalen uit de ruimte.
Wil jij niets missen én profiteren van een scherpe aanbieding? Word nu lid van KIJK en lees meer voor minder!
