Brainhacking: brein implantaten, hersenen stimuleren & meer!

In Biohacking by peterjoosten0 Comments

Brainhacking? Hoe kun jij je hersenen stimuleren? Kan dat met zwakstroom en magnetisme? Hoe werken brein implantaten? Wat is het menselijk connectoom? 

Hack je brein! Wie wil dat nu niet? Kun je ingrijpen in je hersenen zodat je ineens superslim wordt of heel veel focus hebt? In dit artikel alles over brainhacking!

Wat is brainhacking?

Wat is brainhacking? Wat weten we nu eigenlijk van onze hersenen? Als het om brainhacking gaat, dan spreken we over de volgende onderdelen. 

  1. Connectoom 
  2. Brein implantaten
  3. Hersenen stimuleren
  4. Toekomst

#1 Analyseren is in eerste instantie gericht op het vroegtijdig opsporen en genezen van aandoeningen zoals Alzheimer, autisme, ADHD en dyslexie. Daarvoor brengen onderzoekers het brein in kaart met het zogenaamde connectoom. 

#2 Brein implantaten gaat om het inbrengen van electronica in je hersenen.

#3 Hersenen stimuleren gaat om het activeren van (delen van je) brein met zwakstroom of magnetisme. Kunnen we ingrijpen in onze hersenen om slimmer en productiever te worden?

#4 De toekomst dan? Hoe ver zijn we met ‘biodesign’ (het virtueel reconstrueren van ons brein in computers)? Of neem andere baanbrekende concepten: kunnen we al onze gedachtes over het internet versturen of machines aansturen? 

Connectoom (1)

Begin 2016 organiseerde ik een Biohacking Meetup over brainhacking. Zelf gaf ik een korte inleiding bij deze meetup. Daarna was het woord aan Martijn van den Heuvel. Hij is hersenonderzoeker, assistent-professor aan de Universiteit van Utrecht en hij werkt bij het Dutch Connectome Lab.

Het doel van dit lab om het menselijk connectoom in kaart te brengen. Het connectoom is een beschrijving van de verbindingen tussen hersengebieden, zowel op macroniveau als op microniveau tussen neuronen en synapsen.

Martijn won in 2011 een prijs van de Nederlandse Hersenstichting voor zijn onderzoek. In 2011 schreef The New Scientist over zijn onderzoek naar het menselijk connectoom (de link staat in de leeslijst onderaan dit artikel).

De onderzoekers, onder leiding van Martijn van den Heuvel, kwamen er achter dat er in hersenen 12 gebieden zijn die intensief met elkaar samenwerken. Deze 12 gebieden zijn essentieel. Zo kwamen ze er achter als één van deze belangrijke gebieden beschadigd raakte, dat dit drie keer zo veel schade betekende dan als een ander gebied beschadigd raakte. 

hersenen hacken

Het menselijk connectoom met de 12 belangrijkste gebieden

Hersengebieden analyseren

De 6 gebieden die in het artikel worden belicht zijn de precuneus, de prefrontale cortex, de pariëtale cortex, de thalamus, de hippocampus en de putamen.

Dit is in het kort wat ze doen. 

  • De functie van de precuneus hebben de onderzoekers nog niet helemaal scherp. Dit gebied lijkt een soort verdeelstation te zijn, die de input van alle andere hersengebieden integreert.
  • De prefrontale cortex zorgt voor planning en regelt waarop jij je aandacht richt. De pariëtale cortex is sterk verbonden met je visuele context en daarmee registreer je wat er in je nabije omgeving gebeurd.
  • De thalamus speelt een belangrijke rol om alle visuele input samen te brengen.
  • In de hippocampus worden herinneringen opgeslagen en verwerkt.
  • Tot slot, de putamen regelt hoe jij je beweegt. 

Het belangrijkste is dat deze hersengebieden intensief met elkaar samenwerken. Een beetje plat gesteld: gaat er eentje stuk, dan dondert alles in elkaar.

“Je bent niet je brein. Je bent je connecties.”Martijn van den Heuvel

Martijn doet met zijn onderzoeksgroep onderzoek naar de connecties tussen neuronen in de hersenen. Martijn: “Je bent niet je brein, zoals het boek van Dick Swaab. Eigenlijk ben jij je connecties”.

Het woord voor de connecties in je hersenen is het connectoom. Dat in kaart brengen is best een werk. Ga maar na.

De hersenen van een mens bevatten 10 miljard neuronen. Dat zijn 10 triljoen connecties. Wil je dat allemaal opslaan in bits en bytes dan heb je een harde schijf van 900 petabytes nodig. 

Connecties neuronen

Het menselijk connectoom kun je zien als een grote routekaart met alle routes van neuronen naar andere neuronen. In het onderzoek waar Martijn een prijs van de hersenstichting heeft ontvangen en waar over is gepubliceerd blijkt dat sommige gebieden meer connecties hebben dan andere gebieden.

Martijn: “Je kan dat vergelijken met stations en spoorwegen. In Nederland heb je een aantal hele belangrijke stations zoals Utrecht, Amsterdam, Groningen en Den Haag.” 

Dit is een natuurlijk proces. Martijn maakt de vergelijking met het internet, dat op dezelfde manier is ontstaan en verder groeit. “Het is een dynamisch systeem”.

Er ontstaan clusters waar veel verbindingen naar andere gebieden ontstaan. Interessant is dat die gebieden ook beter doorbloed zijn dan andere gebieden én dat die clusters al aanwezig zijn bij een kind in de baarmoeder.  We worden er dus mee geboren.

hersenen hacken

Martijn van den Heuvel

Hersenen analyseren

Wat de lezing van Martijn interessant maakt is dat hij praktische voorbeelden gaf. Over de hersenen van psychopaten en het brein van Einstein. 

  • Hersenziektes
  • Intelligentie
  • Creativiteit
  • Psychopaten

Het onderzoek van Martijn richt zich nu over welke invloed het connectoom heeft op ziektebeelden. Bijvoorbeeld, ziet de landkaart (het connectoom) van iemand met schizofrenie er anders uit dan van iemand die deze aandoening niet heeft? Zo ja, dan kun je nog een stapje doordenken. Kun je bewust wijzigingen in de hersenen aanbrengen om daarmee iemand te genezen?

“Denk aan de bizarre anecdote over het brein van Einstein.”Martijn van den Heuvel

“We zien een relaties tussen de intelligentie van mensen en de snelheid waarmee neuronen met elkaar communiceren”. Tegenwoordig kunnen we hier met computers naar kijken, maar Martijn vertelt een anekdote over de hersenen van Einstein. Deze werden na zijn dood door een wetenschapper gestolen om daar onderzoek naar te doen. Bizar.

“We zien een relatie tussen creativiteit en de hoeveelheid verbindingen in het connectoom.” Met andere woorden, dat kunstenaars elementen uit verschillende disciplines met elkaar kunnen verbinden om iets nieuws te creëren, vindt dus letterlijk zijn weerslag in hun hersenen!

“Er is onderzoek gedaan naar de hersenen en het connectoom van criminelen in de gevangenis. Daaruit blijkt dat bij psychopaten de frontale kwab minder goed is ontwikkeld”.  

Dit is wel boeiend. Gaat de rechtspraak hier in de toekomst rekening mee houden? Of denk aan films zoals Minority Report. Gaan we in de toekomst mensen al preventief oppakken vanwege de samenstelling van hun hersenen?

Brein implantaten (2)

Een spannend terrein als het gaat om electronica in het lichaam zijn de hersenen. Martijn over hoe je met brein implantaten je hersenen kan stimuleren: “Dat kan met magneten, met stroom of met een naald. De techniek heet deep brain stimulation. Daar zien we al hele goede resultaten met Parkinson patiënten”. 

“We zien al hele goede resultaten met deep brain stimulation bij Parkinson patiënten.”Martijn van den Heuvel

Toch gaat het snel. Dit zijn een aantal voorbeelden.

  1. Chips van Kernel
  2. Neural Dust
  3. Kleuren horen

#1 Kernel. Zo is er het bedrijf Kernel [link onderin]. Dat is een start-up die chips ontwikkelen. Deze chips worden ingebracht bij patiënten die leiden aan Parkinson of Alzheimer. De chips simuleren hoe neuronen met elkaar kunnen communiceren. 

De neurowetenschappers die bij Kernel werken, die verwachten dat de technologie ook gebruikt kan worden om mensen slimmer of vrolijker te maken. 

#2 Neural Dust. Of neem ‘neural dust’. Dit is een chip met de omvang van een graankorrel. [link onderin]. De chip wordt aangestuurd en aangedreven door geluid. 

#3 Een bekende biohacker is Neil Harbisson. Hij is kleurenblind geboren, maar hij kan nu met een implantaat kleuren horen. Ik haal hem vaak aan bij lezingen over dit onderwerp. Hij staat trouwens ook op de foto bovenaan dit artikel.

seats2meet utrecht

Meetup met Martijn van den Heuvel

Deep brain stimulation

Op de Singularity University the Netherlands Summit in september 2016 sprak ik met Divya Chander. Zij is Neural Data Scientist en anesthesioloog bij Stanford. In haar onderzoek proberen ze heel gericht neuronen en synapsen te analyseren.

Een nadeel van deep brain stimulation is dat het een invasieve technologie is. Je brengt electronica in de hersenen. Daarmee loop je het risico dat andere hersengebieden worden aangetast. 

Volgens Divya Chander (Stanford) zijn er oplossingen voor. Er worden testen gedaan met licht (optogenetic technology) bij muizen en geluid (sonogenetics). 

Een andere oplossing is volgens haar psychedelische middelen. Zij past inhaar onderzoeken toe, bijvoorbeeld met ketamine. “Ketamine kan helpen bij de opiaat receptoren en daarmee verslaving verminderen”.

brainhacking

Divya Chander (foto Sebastiaan ter Burg)

Hersenen stimuleren (3)

Hersenen stimuleren. Hoe kun jij je hersenen stimuleren van de buitenkant? Kan ik mijn hersenen aanpassen om structureel superslim te worden? Kan ik met zwakstroom of magnetische golven bepaalde hersengebieden tijdelijk stimuleren?

Dan kan op een aantal manieren.

  • TDCS
  • TDAS (met de Thync)
  • Magnetisme 

#1 TDCS. Steeds meer wetenschappers en hackers houden zich bezig met breinstimulatie. Zo heb ik een ‘doe het zelf’ set besteld om zwakstroom op mijn hersenen te zetten voor meer focus of energie. Dat werkt op TCDS, oftewel transcranial direct current stimulation.

Dit is een techniek waarbij er een klein beetje stroom op de hersenen gezet wordt. Het wordt veel gebruikt door gamers en het Amerikaanse leger doet er testen mee. TDCS is een soort elektrische doping voor het brein.

TDCS is een soort elektrische doping voor het brein

#2 TCAS. Naast TDCS heb je ook TCAS. Dat staat voor transcranial alternate stimulation. De Thync maakt hier bijvoorbeeld gebruikt van. De Thync plaats je op je slaap. Tussen 2 plekken op je hersenen (afhankelijk of je focus of ontspanning wil) wordt zwakstroom gestuurd. 

#3 Magnetisme. Hierbij zet je magneten op je hoofd. Op dit gebied wordt onderzoek gedaan naar onder meer de effecten op depressiviteit. 

Toekomst (4)

Als we het menselijk connectoom volledig in kaart hebben gebracht, kan ik dan met mijn hersenen computers aansturen? Of mijn gedachten versturen over het internet? Kan ik zo over afstand communiceren met anderen via mijn gedachten? (de link staat in de leeslijst onderaan dit artikel)

“Er worden nu onderzoeken gedaan naar gedachten lezen, dromen vangen en analyseren of iemand liegt.”Divya Chander

Kunnen we ooit gedachten lezen? Volgens Divya Chander wel. Ze haalt een onderzoek aan uit 2011 van Nishimoto en anderen, waarin ze op basis van EEG scans al heel grofweg konden analyseren waar de proefpersonen aan dachten.

Wat ook kan:

  • weten waar andere mensen over dromen, volgens het onderzoek van Horikawa (2013)
  • weten of mensen liegen, volgens een onderzoek van Davatzikos (2005)
  • de intentie van iemand afleiden, volgens een onderzoek Gallant (2016)

Het laatste onderzoek werd mij door iemand aangeraden toen ik als expert te gast was op een bijeenkomst van het Ministerie van Justitie. Ok, het onderzoek is iets minder spannend. In dit geval konden ze zien of iemand van plan is om een wiskundige berekening uit te voeren. 

Hoe bizar is dat?

divya-chander

Divya Chander (foto: Sebastiaan ter Burg)

Gedachten besturen

Hoe ver zijn we nog voordat we dingen kunnen aansturen met onze gedachten? Divya Chander haalt een onderzoek aan van Miguel Nicolelis (Duke University) waarbij iemand met zijn gedachten een rolstoel kan aansturen. Of een exoskelet aansturen.

In 2016 kwam ook in het nieuws dat iemand een vliegtuig had bestuurd met zijn hersenen [link onderin]. Een ander fascinerend onderzoek kwam uit Lausanne, waar onderzoekers een draadloze verbinding hadden gemaakt tussen de hersenen van een aap en zijn spieren.

Deze onderzoeken zijn op zichzelf al fascinerend. Maar wat als je het combineert met andere technologieën, zoals virtual reality en kunstmatige intelligentie? Een concreet voorbeeld van een combinatie met een andere technologie is nanotechnologie. Denk aan neural dust dat ik eerder beschreef. 

“Er is eigenlijk vrij weinig tijd. Als we hier niet snel iets mee doen, is het te laat.”Howard Chizeck

Misschien kun je daarmee ooit iemand’s gedachten lezen zonder dat diegene het door heeft. Daarom vindt Howard Chizeck van het University of Washington Biorobotics Lab dat we maatregelen moeten nemen [link onderin]. Nu al. 

Hij is niet heel positief. “Er is eigenlijk vrij weinig tijd. Als we hier niet snel iets mee doen, is het te laat.” Hij is bang dat niet alleen hackers deze technologieën kunnen misbruiken, maar dat het ook kan gelden voor instituten zoals de overheid en de politie. 

Beter presteren?

Wil je meer weten over biohacking om beter te presteren? Eerder schreef ik deze artikelen over dit thema:

Dit zijn externe links die ik heb gebruikt:

Wat wil jij nog weten over brainhacking? Laat het me weten in de comments!

Schrijf je in voor de gratis 7-daagse minicursus!
Alles weten over biohacking?
Inclusief: gratis cheatsheet | laatste nieuws over biohacking | slimme tips | awesome hacks
Inschrijven
Uitschrijven = 1 druk op de knop

Leave a Comment