Hersentronica

Mijn schoonvader heeft Parkinson. Hij heeft, naast de typische bevingen, ook last van spierverkramping. Een tijd geleden zijn bij hem elektrodes ingeplant die zones in de hersenstam stimuleren. Die maken het mogelijk om weer normaal te bewegen, maar ze hebben vervelende bijwerkingen. Dat komt doordat de gebruikte technologie nog niet toelaat om zeer gericht groepen neuronen te stimuleren. Het is alsof je een bliksem afvuurt in een kamer om een lamp te doen oplichten. Micro-elektronica en chiptechnologie kunnen hier helpen, maar we moeten nog veel leren. Bijvoorbeeld hoe we elektronische toepassingen ontwerpen die feilloos werken in een vloeibare, niet-homogene omgeving zoals onze hersenen.

Bij elektrische stimulatie of DBS (deep brain stimulation) worden elektrodes in de hersenstam geplaatst. Er worden twee gaatjes in de schedel geboord waardoor draden tot op de juiste plaats worden geduwd. Op elk van die draden zitten vier elektrodes die ongeveer anderhalve millimeter breed zijn. Via deze elektrodes worden – net zoals bij een pacemaker – elektrische impulsen gestuurd. Dit gebeurt door een stimulator die onder de huid op de borstkas is geïmplanteerd. Deze elektronica levert pulsen met een spanning tot 5 volt en een pulsfrequentie van meestal rond 100 Hz. De elektronica kan inductief communiceren met een regeltoestel. De arts kan via dat toestel grenzen instellen, waartussen de patiënt zelf nog kan bijregelen.

Vóór de ingreep kon mijn schoonvader niet meer met een lepel eten. De spierverkramping en bevingen maakten dat onmogelijk. Na de ingreep, met stimulatie, was soep eten met een lepel plotseling geen probleem meer. Bij andere patiënten zie je bijvoorbeeld dat ze verstijven telkens als ze een deur door moeten. Ze kunnen de spiercoördinatie die dat vraagt niet opbrengen en bevriezen letterlijk in de deur. Wanneer je op zo‘n moment de DBS aanzet, lopen ze plotseling weer verder.