Een studie van het Zwitserse ETH Zürich geeft aan dat genen geactiveerd kunnen worden met niets minder dan gedachten. De onderzoekers hebben via hersengolven van menselijke deelnemers een klein LED-lichtje laten branden dat geïmplanteerd is in muizen. Dat lichtje activeert op zijn beurt genetisch gemanipuleerde genen die reageren op licht.

Een mogelijke toepassing volgens de studie is pijn-management voor patiënten met locked-in syndroom. Zij kunnen met niets anders communiceren dan hun gedachten. Dit systeem is een stap dichter bij het kunnen aangeven met het brein wanneer pijnstillers nodig zijn. Een andere toepassing is dan weer het voorkomen van epileptische aanvallen.

Hoofdonderzoeker Martin Fussenegger van ETH Zürich noemt het resultaat een grote stap voorwaarts, ondanks dat de studie nog maar een proof-of-concept is en potentiële therapeutische toepassingen nog veraf zijn. Volgens hem is het alvast een mooi voorbeeld van samenwerking tussen verschillende technologieën.

Science fiction door samenwerking

Het eindresultaat lijkt het werk van science fiction te zijn, maar is in feite gebaseerd op het combineren van twee aparte technologieën: optogenetica, dat genen aanpast om te reageren op licht, en elektro-encefalografie (EEG) om breinactiviteit in elektrische signalen om te zetten.

Via een simpele ‘brain computer interface’ (BCI) kunnen de hersengolven van menselijke deelnemers het LED-lampje in de muizen controleren. Het licht van dat LED –lampje activeert dan de gemanipuleerde genen die specifieke proteïnen produceren die invloed uitoefenen op het lichaam.

De studie van professor Fussenegger is de eerste die deze twee onderzoeksvelden samenvoegt en is onlangs gepubliceerd in Nature Communications.

“Fascinerende toepassing”

“Het idee nog maar dat je genetische expressie kan controleren is zonder meer fascinerend”, zegt Luis Carlo Bulnes die gespecialiseerd is in neuropsychologie aan de VUB.

“Deze studie is ongetwijfeld een duidelijke stap voorwaarts. Er is al voldoende bewijs over hoe het “brein” iemands gedrag kan veranderen en dit onderzoek geeft hoop om met het brein ook het biologische aspect van gedrag te beïnvloeden.”

Een voorbeeld hiervan, stelt Bulnes, kan het onderdrukken zijn van specifieke mechanismen die overactief worden tijdens chronische depressie.

Het onderzoek van Bulnes focust namelijk op de link tussen het ervaren van emoties en de capaciteit van het tonen van emotie. Des te minder emotie we tonen, des te minder gevoelig we worden voor bepaalde emoties. In het geval van depressie, waar het reageren op positieve stimuli beperkt is, kan een brein-gen communicatie, zoals beschreven in het onderzoek van  Fussenegger, mogelijk helpen.

Al stelt Bulnes zelf dat dat nog toekomstmuziek is en misschien zelfs iets waar mee uitgekeken moet worden, maar het concept is zonder twijfel beloftevol.

Lees meer over de vakgroep Experimentele en Toegepaste Psychologie aan de VUB.