Durham, North Carolina (VS) – Amerikaanse wetenschappers hebben een rhesusaapje aangeleerd om een robotarm te besturen zonder een spier te verrekken. De robotarm reageert op de hersencellen van het proefdier.


Het onderzoek wordt gedaan op de afdeling neurobiologie van Duke University Medical Centre in Durham, North-Carolina, door Miguel Nicolelis en Jose Carmena. Zij hebben bij een rhesusaapje elektrodes aangebracht in de frontale en parietale hersenschors, waar de neuronen liggen die de spieren aansturen. De elektrodes registreren de elektrische activiteit van de neuronen.
De aap werd getraind om met een joystick een taak uit te voeren op een beeldscherm. Tegelijkertijd registreerde de computer de elektrische signalen in de hersenschors van het dier. Speciale software koppelt deze informatie aan de spierbewegingen van het dier en probeert patronen te herkennen.
Vervolgens leerde het aapje om een taak te doen met de robotarm, nog steeds met alleen een joystick en een televisiescherm als informatie. Vervolgens werd de joystick weggehaald en reageerde de robotarm op de opgevangen signalen uit de geïmplanteerde elektrodes.
Aanvankelijk maakte de aap sturende bewegingen in de lucht, alsof ze een denkbeeldige joystick gebruikte. Maar na een paar dagen kreeg ze door dat dat niet hoefde en deed ze de taak puur uit het hoofd.
Een andere ontdekking is dat dezelfde groepen neuronen verantwoordelijk zijn voor verschillende bewegingen, zoals strekken en daarna grijpen. De signaalpatronen zijn verschillend, en veranderen ook op het moment dat de robotarm anders wordt afgesteld. Het brein is dus flexibel genoeg om zich aan te passen aan een nieuwe taak.
Het onderzoek is van belang voor het ontwerpen van protheses voor geheel of gedeeltelijk verlamden, al is dat nog een schone toekomstdroom. De onderzoekers weten nog niet of het mogelijk is om signalen uit het menselijk brein op te vangen en correct te interpreteren. Verder is er meer onderzoek nodig naar de elektroden zelf, die het nog niet langer hebben volgehouden dan twee jaar.

Bart Garvelink