Het menselijk brein is een zeer complex: elke neuron ontvangt duizenden signalen van andere neuronen via synapsen, maar hoe deze signalen samen worden gevoegd is onbekend. Traditionele methoden maken gebruik van elektrische signalen en registratie, maar dit heeft beperkingen, zoals ruis en een gebrek aan precisie. Het ELEANOR-project stelt een innovatieve oplossing voor.
Precieze stimulatie en registratie
Deze oplossing is een fotonische microchip die licht gebruikt in plaats van elektriciteit. Deze microchip, ontwikkeld in samenwerking met Dr. Imran Avci van de Vrije Universiteit Amsterdam, heeft een netwerk van optische vezels ter grootte van een submicron, waardoor neuronen er direct op gekweekt kunnen worden. Met behulp van laserlicht en optogenetica, een techniek die neuronen gevoelig maakt voor licht, kunnen wetenschappers zeer nauwkeurig stimuleren. Bovendien maken de onderzoekers gebruik van uit menselijke stamcellen verkregen neuronen, waardoor ze beter overeenkomen met menselijke hersencellen.
“Met deze nieuwe benadering kunnen we menselijke neuronale verwerking bestuderen op manieren die voorheen niet mogelijk waren,” zegt Richard van Wezel. “Door licht in plaats van elektriciteit te gebruiken, kunnen we neuronen nog nauwkeuriger stimuleren en hun reacties met uitzonderlijke nauwkeurigheid volgen.”
De afbeelding hieronder toont de fotonische chip:
