Introductie

BrainInnovations is opgericht als een joint venture om de zeer snelle nieuwe ontwikkelingen in hersen-onderzoek en -technologie te integreren om nieuwe behandelingen te creeren voor onbehandelbare ziektes. BrainInnovations kwam tot stand toen the Belgische BRAI3N (Brain Research consortium for Advanced, International, Innovative & Interdisciplinary Neuromodulation) onderzoeksgroep met de Technische Universiteit Delft en de Afdeling Neurowetenschappen van de Erasmus Universiteit Rotterdam, beide in Nederland, ging samenwerken. In een intensieve bed-naar-werkbank en werkbank-naar-bed benadering sluit BrainInnovations het gat in translatie geneeskunde door het combineren van de modernste technieken in de neurowetenschappen.

BrainInnovations is opgericht in 2005 door Dirk de Ridder en Eddy van der Velden. Dirk de Ridder (Prof. dr. D. de Ridder) is neurochirurg, neurowetenschapper en kenner van Darwin (‘A Darwinian neurosurgical approach to tinnitus’, proefschrift, Antwerpen, 2005) en houdt zich al jaren bezig met de evolutie van de hersenen en de mogelijkheden om deze aan te sturen, onder andere met behulp van neuromodulatie. Neuromodulatie is een vorm van therapie waarbij neurofysiologische signalen geïnitieerd of beïnvloed worden met als doel de functie en werking van het zenuwstelsel te veranderen en therapeutische effecten te bereiken. Deze techniek bestaat uit de elektrische stimulatie van specifieke regio’s in het zenuwstelsel en het lokaal toedienen van stoffen in het centrale zenuwstelsel via de liquor in het ruggenmerg of de ventrikels. Momenteel gebeurt dit door middel van een ingewikkeld systeem van draden en vrij forse implanteerbare pulsgeneratoren. Dit brengt verschillende risico’s met zich mee, waaronder kabelbreuk en de vervanging van batterijen.

Eddy van der Velden (assosciate. prof. E.M. van der Velden) is van huis uit beeldend kunstenaar, auteur en medisch translationeel onderzoeker met aangeboren creatieve genen. Hij is als wetenschapper de laatste 30 jaar verbonden aan diverse academische ziekenhuizen in het binnen- en buitenland en is de grondlegger van de medische subspecialismen dermatografie en keratografie. Toen hij Dirk de Ridder ontmoette herkende hij het unieke in diens andere visie op de menselijke hersenen, die van hem de titel ‘Elektronische geneeskunde van de toekomst’ had meegekregen.

Volgens Van der Velden bevindt de hersenwetenschap zich momenteel in een stroomversnelling; “zonder het te beseffen staan wij aan de vooravond van een neurorevolutie die ingrijpende effecten zal hebben op de geneeskunde en de medische ethiek, maar ook op minder voor de hand liggende gebieden als economie, rechtspraak, marketing en religie. Deze eeuw wordt die van de neurowetenschappen en de genetica”, aldus Eddy van der Velden.

Onderzoek

In navolging van Prof. dr. Kevin Warwick en Prof. dr. Mark Gasson willen wij ons richten op de elektronische geneeskunde. Wij denken daarbij ondermeer aan elektrische signalen die therapeutisch worden toegepast in de hersenen. Zij kunnen beter geplaatst worden en hebben mogelijk minder neveneffecten dan de huidige chemische stoffen die worden toegediend in de vorm van medicijnen. Het is mogelijk om met eenvoudige elektrische signalen in te grijpen in de chemische processen die de werking van de hersenen beïnvloeden. Daardoor kunnen bepaalde hersengedeelten gestimuleerd en opnieuw ingesteld worden. Dirk de Ridder volgt Prof. dr. Michael Gazzaniga in diens opvatting dat het zinvol is de hersenen te herprogrammeren. “Wij zouden de variatie en de diversiteit in de maatschappij moeten herwaarderen”, aldus Dirk de Ridder. “De digitale realiteit maakt ons onverschillig en wij moeten oppassen dat onze hersenen hun creatieve vermogens niet verliezen als gevolg van de huidige beeldschermtechnologie. Gelukkig hebben hersenen een groot aanpassingsvermogen”. Eddy van der Velden denkt zelfs dat wij in de toekomst met behulp van neuromodulatie onze hersenen actief kunnen stimuleren om het creatief denkproces te versnellen en nieuwe inzichten te verkrijgen.

De ontwikkeling van een nieuwe generatie brain stimulators

Doel van BrainInnovations is de verbetering van de bestaande generatie neurostimulatoren, onder andere door gebruik te maken van microchips op flexibele materialen, bedradingen die geringere afmetingen hebben en onbreekbaar zijn, minibatterijen die door het lichaam zelf worden gevoed, inherent veilige draadloze besturing met behulp van smart phones, gebruiksvriendelijkheid voor de patiënt en een goede beveiliging door versleuteling van de gegevens die hij eveneens via de smart phone kan doorsturen naar de specialist. Deze verbeteringen zouden moeten resulteren in de creatie van nieuwe technieken die meer patiëntvriendelijk zijn.

Stichting BrainInnovations heeft ANBI status aangevraagd

De Stichting BrainInnovations heeft ANBI erkenning aangevraagd. 
Voor details over de ANBI status van BrainInnovations klik hier.  Download hier het beleidsplan van de stichting

Patiënten en de toekomstige behandelingsmogelijkheden

Bij de behandeling van neurologische aandoeningen met neuromodulatie kan gebruik worden gemaakt van een aantal methoden om in de neurofysiologie in te grijpen. De uiteindelijk geselecteerde methode wordt gekozen op basis van de soort en de oorzaak van de aandoening. Primair kan bij de neuromodulatietechniek gekozen worden uit de volgende methoden:

● Elektrische stimulatie voor activering van de motoriek
Hierbij wordt in eerste instantie gedacht aan het activeren van verlamde spieren om beweging weer mogelijk te maken. Een voorbeeld hiervan is peroneus-stimulatie voor het herstel van een sleepvoet.

● Elektrische stimulatie voor beïnvloeding van het centrale zenuwstelsel
Deze toepassing is gericht op het beïnvloeden van centraal gelegen neurale netwerken (ruggenmerg en hersenen). Voorbeelden hiervan zijn stimulatie van zenuwbanen bij aandoeningen op centraal niveau, zoals overmatige reflexen (spasmen en clonus), pijn, epilepsie, incontinentie, fibromyalgie, tinnitus, bipolaire stoornissen, obsessief gedrag, beïnvloeding van hormonen, Parkinson en Alzheimer.

● Lokale prikkeling met stoffen voor beïnvloeding van het centrale zenuwstelsel
In aanmerking hiervoor komen neurologische aandoeningen als gevolg van een ontregeling van de aanmaak van stoffen die nodig zijn voor de signaaloverdracht tussen neuronen en die leiden tot ongecontroleerde bewegingen, zoals spasticiteit en tremoren. Door deze stimulatie lokaal toe te dienen, bijvoorbeeld in de regio’s van de hormonen in de liquor ter hoogte van het ruggenmerg of de ventrikels, kan veelal een goed effect bereikt worden.

Lopende Projecten


● Ontwikkeling van een zeer flexibel inzetbaar, miniatuur continu opladende brein-stimulator voor diep-brein stimulatie, voor corticale en perifere zenuwstimulatie (uStim / SINS project: slimme implanteerbare neurostimulatoren).

● Gebruik van een smartphone audio-uitgang voor gehoorverlies bij tinnitus-patienten op basis van hun individuele audiometrische waarden, n.a.v. een benadering ontwikkeld door de Franse Neurowetenschapper Arnaud Norena.

● Een aanpassing op de techniek ontwikkeld voor dieren door de audioneurowetenschapper Turner. Dit project poogt een objectieve bepaling van de mate van gehoorverlies en tinnitus voor menselijk gebruik te ontwikkelen.

● Een vierde project is gericht op de ontwikkeling van de volgende generatie van generieke implanteerbare processors en Systems-on-Chip (SoC), met een hoge mate van veiligheid en privacy, ultra-laag energieverbruik in miniatuur formaat (SiMS project: Smart Implantable Medical Systems).

● Een vijfde project omvat the ontwikkeling van een kunstmatig cerebellum als een real-time, Medisch Multiprocessor System-on-Chip (MPSoC) voor de vervanging van een beschadigd deel van de hersenen. Het kunstmatige cerebellum zal mobiel/draagbaar zijn en heeft de volgende eigenschappen:
– hoge betrouwbaarheid voor medische toepassingen;
– laag energieverbruik voor mobiliteit / draagbaarheid;
– aanpasbaarheid aan verschillende ingangspatronen (DeSyRe project: on-Demand-System-Reliability); en
– hoge kwaliteit voor verwerkingssnelheid (real-time toepassing) en verwerkingsquantiteit (voor emulatie van grote hoeveelheden neuronen).

Onze partners