NTS 20173266 Visuele waarneming door optogenetische stimulatie van de hersenschors

Blindheid gaat ten koste van de autonomie en (mede daardoor) de kwaliteit van leven van mensen. Soms kan het gezichtsvermogen worden hersteld met behulp van een chip op het netvlies (retinale implantaten), maar vaak biedt dit geen uitkomst omdat de ogen beschadigd zijn, of de verbinding tussen de ogen en het brein is uitgevallen. De enige manier om in dergelijke gevallen het zicht te herstellen is een prothese die de visuele informatie vanuit een camera rechtstreeks overdraagt naar de visuele hersenschors. Camerabeelden worden omgezet in elektrische impulsen van dat deel van ons brein. In ons lab werken wij aan zo’n prothese. In dat verband willen we onderzoeken of het mogelijk is om de visuele hersenschors te stimuleren door gebruik te maken van optogenetica: -t lichtgevoelige receptoren worden ingebouwd in zenuwcellen in de hersenen. Door met een lichtbron te schijnen kunnen de zenuwcellen worden aan- en uitgezet. Deze techniek zou een belangrijke aanvulling kunnen zijn op (of een alternatief voor) de techniek die gebruikt maakt van elektrische stimulatie. Optogenetica is nauwkeuriger en kan mogelijk voor een natuurlijker beeld zorgen dan elektrische stimulatie. Optogenetica is echter een nieuwe techniek, waarnaar nog veel onderzoek moet worden gedaan. Met ons onderzoekproject willen we een eerste stap maken. Het lange termijn doel is het ontwikkelen van optogenetische techniek voor toepassing in een visuele prothese en tegelijkertijd kennis verwerven over (1) de beste wijze van optogenetische stimulatie en (2) de relevante mechanismen voor visuele waarneming. Allereerst testen wij of optogenetische stimulatie van de visuele hersenschors een waarneming kan veroorzaken. We brengen daarbij de duur, frequentie en intensiteit van de stimulatie die leidt tot stabiele waarneming in kaart . Vervolgens bieden we complexere patronen aan de hersenschors aan waarbij sommige cellen worden geactiveerd en andere juist geremd.