Archive for August, 2012

De netvliescode gekraakt: blinde muis kan weer zien

Posted on: August 27th, 2012 by Daan Schetselaar No Comments

Blinde muizen in het laboratorium van Cornell Medical College in New York kunnen weer prima zien dankzij een nieuw type netvliesprothese. De ontwikkelaars hebben de code ontcijferd waarmee de ogen informatie doorgeven aan de hersenen. Dat brengt in de toekomst wellicht ook voor veel blinde mensen een vrijwel normaal gezichtsvermogen binnen bereik.

Blindheid is vaak het gevolg van aantasting van receptorcellen in het netvlies, achter in de oogbol. Normaal gesproken reageren deze cellen op licht dat het oog binnenkomt. Dat zetten ze om in een signaal dat ze weer doorgeven aan een volgende laag cellen; de zogenaamde ganglioncellen. Die vormen de verbinding met de hersenen, waar de informatie wordt geïnterpreteerd en een beeld ontstaat van de wereld om ons heen.

Donkere vlekken

Netvliesprotheses vervangen de receptorcellen door een elektronische sensor die de ganglion-cellen rechtstreeks stimuleert. Daarmee was het al mogelijk om blinden iets van hun gezichtsvermogen terug te geven. Maar veel meer dan lichte en donkere vlekken konden ze er meestal nog niet mee zien. Verbetering werd vooral verwacht van het verhogen van de resolutie. Als er maar genoeg ganglioncellen geprikkeld worden, zou het gezichtsvermogen met een netvliesprothese vanzelf verbeteren.

Maar Sheila Nirenberg van het Weill Cornell Medical College en haar team hadden het vermoeden dat alleen het verhogen van de resolutie weinig zin heeft. Het netvlies geeft namelijk niet passief door hoeveel licht erop valt, maar voert complexe bewerkingen uit op die informatie. Dat resulteert in patronen van geactiveerde ganglioncellen waaruit de hersenen uiteindelijk afleiden wat de ogen zien. Goede visuele waarneming wordt dus pas mogelijk als je weet hoe receptorstimulatie wordt omgezet in zulke activatiepatronen.

Neuronale code

Nirenberg en haar collega’s wisten deze neuronale code te ontcijferen door de input en output van gezonde muizennetvliezen te vergelijken. Ze ontwikkelden vervolgens een netvliesprothese die visuele informatie op dezelfde wijze codeert en dan doorgeeft aan de ganglioncellen.

Om de werking te testen gaven ze blinde muizen een prothese en keken naar de output van de ganglioncellen. Die bleek vrijwel hetzelfde te zijn als bij muizen zonder visuele handicap. Dat wijst er op dat ze waarschijnlijk dus ook echt hetzelfde zien. De onderzoekers denken dat het in de toekomst ook bij mensen mogelijk zal zijn om met een prothese een vrijwel normaal gezichtsvermogen te bereiken.

Het onderzoek werd deze maand gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Please wait... loading