DARPA is bezig een hersenimplantaat te ontwikkelen dat signalen uit het brein in real-time leest

Het laatste project van de futuristen van DARPA heeft nu eens niet betrekking op autonome robots en artificial intelligence computers maar richt zich op de gezondheid van echte mensen. Vandaag kondigde het instituut namelijk haar volgende initiatief aan: een 50 miljoen euro kostend project om een implantaat te ontwikkelen dat gebruikt kan worden om psychische aandoeningen van Amerikaanse soldaten te behandelen.

Het ambitieuze doel is om een medisch apparaat te ontwikkelen dat binnen vijf jaar in een schedel kan worden geplant om in real-time het brein te monitoren, analyseren en er op te reageren. Een soort pacemaker voor de grijze massa dus. De onderzoekers hopen dat de nieuwe inzichten die zo verworven kunnen worden tot effectievere behandelingen van neurologische en psychiatrische kwalen kunnen leiden.

Het ministerie van defensie van Amerika heeft goede redenen om dergelijke bedragen beschikbaar te stellen aan neurowetenschap. De grootste oorzaak voor ziekenhuisopnames voor soldaten zijn vandaag de dag namelijk niet fysieke verwondingen, maar psychische aandoeningen zoals post-traumatische stress, depressie, angst en drugsverslaving, zegt DARPA in een verklaring.

DARPA hoopt technologie in te zetten om deze aandoeningen beter te begrijpen. Het project is onderdeel van het BRAIN Iniative van het Witte Huis, dat betere behandelingswijzen voor de geestelijke gezondheidszorg moet ontdekken. President Obama maakte er zo’n 70 miljoen euro voor het eerste jaar voor vrij, waarvan de helft naar DARPA zal gaan.

Met het project hoopt DARPA enerzijds “deep brain stimulation”-technologie te verbeteren en anderzijds nieuwe manieren te ontwikkelen die nog beter werken. De “deep brain stimulation”-technologie wordt nu gebruikt om bepaalde neurologische aandoeningen zoals Parkinson te behandelen. Er zijn nu al zo'n 100.000 Parkinsonpatiënten die een chip in in hun hoofd hebben, zegt het instituut. De chips werken door elektrische signalen te versturen naar bepaalde hersengebieden die door de ziekte zijn aangetast om de abnormale impulsen die door de aandoening veroorzaakt worden te reguleren. Onderzoek is daarnaast bezig om de inzet van elektronische chips voor een aantal andere mentale aandoeningen te testen, zoals depressie, OCD, Tourette-syndroom en epilepsie.

Maar die hedendaagse technologie is beperkt. De chips kunnen namelijk niet monitoren hoe effectief de stimulatie-behandeling is. En dat is een horde voor de behandeling van complexe aandoeningen zoals depressie, die geen duidelijke biologische indicatoren heeft. Onderzoekers gaan nog steeds grotendeels uit van een trial-and-error aanpak bij de behandeling van geestesziekten. “We praten nu over een systematische aanpak, in plaats van onderzoek dat per ziekte slecht één of enkele processen onderzoekt,” zegt DARPA program manager Justin Sanchez in de verklaring.

Voor het slagen van het project zijn complexe modellen van breinsystemen nodig. Gelukkig zijn wetenschappers van de overheid en private bedrijven de laatste jaren ver opgeschoten in hun begrip van de werking van het brein. Het BRAIN initiatief is slechts één van vele grootschalige en kostbare projecten die momenteel proberen het brein in kaart te brengen, en het leger investeert de laatste tijd flink in meerdere projecten omtrent neurotechnologie.

Bovendien verzamelen onderzoekers de laatste jaren grote hoeveelheden real-time informatie over het brein via EEG-technologie. Die technologie 'leest' hersensignalen en verstuurt die data naar een computer voor analyse. Deze “brain hacking”-apparaten worden steeds geavanceerder en goedkoper, en worden inmiddels ingezet om mentale aandoeningen te behandelen, voornamelijk ADHD.