Actief neuraal interfacesysteem voor de behandeling van beroertes

Cerebrovasculair accident (beroerte) is de tweede belangrijkste oorzaak van chronische invaliditeit en overlijden. Nieuwe beroertes treffen jaarlijks 10,3 miljoen mensen wereldwijd. Overlevenden van een beroerte nemen toe, maar velen blijven met ernstige posttraumatische symptomen. Een beroerte is daarom een grote economische last, die in 2017 alleen al in Europa ongeveer € 45 miljard kostte. Slechts 44% van deze kosten is te wijten aan initiële behandeling, de resterende 56% is gerelateerd aan de chronische zorgomgeving (revalidatie, verpleeghuis, patiëntproductiviteit verlies, enz.). Tegenwoordig zijn er verschillende behandelingen beschikbaar in de acute (< 24 uur) en subacute fasen, maar er is nog geen bewezen klinische therapie voor chronische (> 6 maanden) patiënten met een beroerte. Een beroerte kan ertoe leiden dat een groot aantal hersenneuronen afsterft, waardoor een abnormale hersenholte (aBC) ontstaat, vaak met een onregelmatige vorm. Overlevende neuronen in de buurt van de ABC-wand vertonen vaak abnormaal hyper-opgewonden gedrag, wat resulteert in chronische problemen na een beroerte voor de patiënt. Onlangs is er bewijs gerapporteerd dat dergelijke patiënten baat kunnen hebben bij neurostimulatie aan de aBC-wand (vergelijkbaar in concept met diepe hersenstimulatoren) als een behandeling in deze chronische fase. Omdat state-of-the-art neurale sondes veel te stijf zijn om de onregelmatige ABC-wand te bedekken, maakt het promotieonderzoek deel uit van een project dat tot doel heeft een nieuwe klasse van neurale opname- en stimulatiesystemen te creëren en te demonstreren. Deze flexibele actieve elektrode-arrays worden endoscopisch in het ABC ingebracht en bedekken de ABC-wand met een zeer hoge dichtheid aan contacten, waardoor de gewenste gelokaliseerde stimulatie/opname mogelijk is. De onderzoeksbijdrage zal liggen op de ontwikkeling van een geïntegreerd elektronisch systeem voor het uitlezen en stimuleren van de elektroden die op de spouwmuren zijn aangesloten, bij voorkeur de constructie van een gesloten lussysteem. Een dergelijk systeem moet het mogelijk maken om op elk moment de best geplaatste elektroden te selecteren, waardoor geautomatiseerde kalibratie en herkalibratie mogelijk wordt voor maximale impact gedurende een lange periode van in vivo gebruik.