Deskundigen zien vooruitgang in het lezen van gedachten via elektro-encefalografie (EEG).

HEen psychiater uit Jena registreerde 100 jaar geleden voor het eerst de elektrische activiteit van het menselijk brein en legde daarmee de basis voor de hedendaagse hersenimplantaten. Uitvinder Hans Berger voerde op 6 juli 1924 met succes elektro-encefalografie (EEG) uit. Deze procedure bracht niet alleen een revolutie teweeg in de kennis over de hersenen, maar maakte ook een breed scala aan toepassingen in de dagelijkse klinische praktijk mogelijk, zoals de diagnose van epilepsie en ADHD. De ontwikkeling gaat momenteel snel dankzij kunstmatige intelligentie (AI). Kunnen we binnenkort gedachten lezen?

Voor de gemiddelde mens komt een elektro-encefalogram (EEG)-opstelling een beetje vreemd over: veel kleine metalen plaatjes – zogenaamde elektroden – worden op het hoofd geplakt en verbonden met een computer. Het doel is om de elektrische activiteit van de hersenen te registreren. Elektro-encefalogram – ook wel EEG genoemd – curven verschijnen in bepaalde patronen op het scherm.

Enerzijds kunnen patronen actief beïnvloed worden, bijvoorbeeld door je ogen te sluiten. Aan de andere kant kunnen experts, afhankelijk van het traject van de lijnen, ook ziekten zoals epilepsie opsporen. “Je hebt veel ervaring nodig om het kwaad te onderscheiden van dingen die er slecht uitzien, maar niet slecht zijn”, legt Jan Remy, hoofd van het epilepsiecentrum van het Universitair Ziekenhuis van München, uit.

Om epilepsie te diagnosticeren kan bijvoorbeeld na een epileptische aanval een elektro-encefalogram (EEG) worden gemaakt. Als de curven een bepaald patroon vertonen, betekent dit dat de patiënt epilepsie heeft. Als de medicamenteuze behandeling niet werkt, kunt u een elektro-encefalogram (EEG) gebruiken om de hersengebieden aan te wijzen waar de epilepsie ontstaat – en deze bij twijfel te verwijderen.

Remy is ervan overtuigd dat het menselijk oog altijd belangrijk zal zijn voor de uiteindelijke diagnose. Maar met behulp van AI kunnen de gemarkeerde lijnen in de toekomst worden voorgefilterd, die vervolgens moeten worden geverifieerd. EEG-signalen met honderden en duizenden golflengten bieden talloze analysemogelijkheden die in de toekomst beter kunnen worden geëvalueerd met behulp van kunstmatige intelligentie. “We zijn nog ver verwijderd van het kunnen lezen van gedachten. Maar ik denk dat je de komende jaren wel kunt zien of iemand liegt of niet.

Voor EEG-onderzoeker Gyula Kovacs van de Universiteit van Jena is de komst van kunstmatige intelligentie “de belangrijkste ontwikkeling van de afgelopen jaren voor de analyse van EEG-gegevens.” Hierdoor werd het mogelijk om bepaalde delen van het bewustzijn zichtbaar te maken. “Dit was voorheen nooit mogelijk.” Zo kun je bijvoorbeeld bijhouden of iemand een serie heeft gekeken of niet, of dat iemand iemand herkent. Je moet ook de ethische vraag stellen in hoeverre je technologie wilt gebruiken.

De technologie die is ontwikkeld door het hersenimplantaatbedrijf Neuralink van de Amerikaanse miljardair Elon Musk is ook gebaseerd op EEG-logica: hier moeten 1.024 elektroden hersensignalen zo oppikken dat mensen een computercursor kunnen bedienen met alleen hun verbeeldingskracht. De eerste patiënt kreeg in januari zo’n hersenimplantaat. Neuralink gaf onlangs toe dat er problemen waren, waarbij sommige elektroden weer loslieten.

In het verleden waren er Amerikaanse onderzoeken waarin mensen een handprothese konden bewegen met behulp van de kracht van hun gedachten, zegt neurowetenschapper Stefan Schweinberger van de Universiteit van Jena. Deze individuele onderzoeken zijn echter zeer complex en invasief. “Dit is zeker geen procedure die nu of in de nabije toekomst op grote schaal beschikbaar zal zijn.”

Toen psychiater Hans Berger op 6 juli 1924 – een zondag – voor het eerst de elektrische activiteit van het menselijk brein registreerde in zijn laboratorium in Jena, was het allemaal nog iets van de toekomst. Dergelijke opnames waren zo’n vijftig jaar geleden al bij dieren gemaakt. Berger, die als pedant en verlegen voor kritiek werd beschouwd, worstelde lange tijd met zijn voorlopige bevindingen en maakte ze pas in 1929 openbaar. Een jaar eerder had hij berustend in zijn dagboek geschreven: “Ik heb een aantal jaren aan het zogenaamde elektro-encefalogram gewerkt. jaar. Wat nu? Geef de EEG op!

Halverwege de jaren dertig kregen zijn bevindingen erkenning en bekende aanhangers zoals de Britse neurofysioloog en Nobelprijswinnaar Edgar Douglas Adrian. Berger wijdde zich aan verschillende toepassingen van zijn ontdekking, zoals EEG-veranderingen tijdens de slaap, hersentumoren en epilepsie.

Tijdens het nazi-tijdperk was Berger een ondersteunend lid van de SS en nam hij deel aan gedwongen sterilisaties. De neurologiekliniek die zijn naam draagt ​​in Jena zal in 2022 de naam Hans Bergerkliniek verlaten.

Wat overblijft is de gouden standaard op sommige klinische gebieden: naast de diagnose wordt bijvoorbeeld ook EEG gebruikt om de diepte van de anesthesie te detecteren, legt dr. Remy uit. “Hiermee kunnen we besparen op anesthesiemedicijnen.” Ook kan de ernst van de hersenschade worden beoordeeld, inclusief het vaststellen van hersendood. In het slaaplaboratorium wordt een elektro-encefalogram (EEG) gebruikt om onderscheid te maken tussen slaapfasen.

Bergers uitvinding biedt bovendien een breed onderzoeksveld, dat ook op zijn oude werkplek in Jena wordt beoefend. Onderzoekers daar willen met elektro-encefalografie (EEG) kijken of mensen met autisme bepaalde hersenactiviteiten kunnen onderdrukken met zogenaamde neurofeedback.

Patiënten kunnen hun hersenactiviteit op het scherm zien en oefenen om deze naar eigen inzicht te veranderen. Concreet gaat het om specifieke hersenactiviteit die normaal gesproken in bepaalde situaties gereguleerd wordt, maar niet bij mensen met autisme. Er worden elektroden op de hoofdhuid van de patiënt geplaatst en er wordt een filmpje getoond dat alleen soepel blijft lopen als de hersenactiviteit onder een bepaalde drempel blijft.

De techniek wordt al lang gebruikt om ADHD-patiënten te behandelen, en er zijn ook eerste pogingen bij patiënten met een beroerte, tinnitus en longcovid.