De corticale representatie van gepoogde handbewegingen in proefpersonen met geamputeerde arm in 7-tesla MRI

Mensen die lijden aan het 'locked-in-syndroom' hebben geen motorische
activiteit meer. Hierdoor is ook de communicatie sterk bemoeilijkt,
bijvoorbeeld alleen door middel van het knipperen met de ogen. Vaak zijn deze
mensen aangewezen op technische hulpmiddelen zoals eyetrackers of schakelaar
die met het hoofd bediend kunnen worden.

Een brein-computer interface is een technologie die de communicatie weer
mogelijk kan maken door het opnemen en 'vertalen' van hersenactiviteit. Vaak
wordt hierbij naar hersensignalen van de motorcortex gekeken. De motorcortex is
actief bij bewegingen, maar ook bij ingebeelde bewegingen of geprobeerde
bewegingen.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat het mogelijk is om verschillende
handgebaren van elkaar te onderscheiden op basis van de activiteit in de
motorcortex in gezonde vrijwilligers. Op deze manier kan communicatie door
LIS-patiënten op een taalgerelateerde manier plaatsvinden.
Voor de ontwikkeling van BCI's is het belangrijk om te onderzoeken wat er met
de corticale representatie van handgebaren gebeurt na denervatie, bijvoorbeeld
als gevolg van verlamming of amputatie. We willen onderzoeken of het na
denervatie nog steeds mogelijk is om de verschillende handgebaren van elkaar te
onderscheiden.

In deze studie willen we onderzoeken wat het effect is van denervatie door
amptutatie van de rechter- of linkerarm op het decoderen van verschillende
gepoogde handgebaren uit de motorcortex met behulp van functionele MRI met hoge
veldsterkte (7 tesla). We zullen zes verschillende handgebaren proberen te
onderscheiden. De nauwkeurigheid van de classificatie wordt vergeleken met die
in een (niet-geamputeerde) controlegroep.

Handgebaren worden door de proefpersonen eerst thuis geoefend (10 minuten per
dag, zes dagen lang). Daarna voert de proefpersoon de handgebaren uit in de
scanner volgens de instructies op het scherm. Tijdens het scannen dragen de
proefpersonen een zogenaamde *datahandschoen* aan hun linkerhand, die de
positie van de vingers opneemt. De statistische analyse (classificatie) wordt
offline uitgevoerd.

Er zijn geen bekende risico's verbonden aan MRI-onderzoek. Er wordt geen
contrastvloeistof of straling toegediend. MRI-onderzoek is pijnloos. De
procedure kan als oncomfortabel worden ervaren door kleine spiersamentrekkingen
als gevolg van het magneetveld of doordat proefpersonen stil moeten liggen in
een tunnel met kleine diameter.