Een nieuwe corticale visuele prothese voor blinden
NTS-identificatiecode
NTS-BE-974576 v.1, 19-08-2024
Nationale identificatiecode van de NTS
Veld wordt niet gepubliceerd.
Land
België
Taal
nl
Indiening bij EU
Veld wordt niet gepubliceerd.
ja
Duur van het project, uitgedrukt in maanden.
60
Trefwoorden
microelectrode
visueel
hersenschors
microstimulatie
Doel(en) van het project
Omzettinggericht en toegepast onderzoek: Zenuwziekten en psychische aandoeningen van de mens
Doelstellingen en verwachte voordelen van het project
Beschrijf de doelstellingen van het project (bijvoorbeeld het aanpakken van bepaalde wetenschappelijke onduidelijkheden, of wetenschappelijke of klinische behoeften).
De doelstelling van dit project is een nieuwe methode te ontwikkelen om blinde mensen een vorm van artificieel zicht te geven door middel van elektrische stimulatie van de visuele hersenschors. Daarom willen we dunne flexibele electrodes implanteren in de hersenen van niet-humane primaten en schapen, waarbij deze electrodes verbonden zijn met een implanteerbare chip die het beeld van een camera omzet in een patroon van elektrische pulsen.
Welke potentiële voordelen kan dit project opleveren? Leg uit hoe de wetenschap vooruit kan worden geholpen of mensen, dieren of het milieu uiteindelijk voordeel kunnen hebben bij het project. Maak, waar van toepassing, een onderscheid tussen voordelen op korte termijn (binnen de looptijd van het project) en voordelen op lange termijn (die mogelijk pas worden bereikt nadat het project is afgerond).
Artificieel zicht door elektrische stimulatie van de hersenschors kan blinde mensen in staat stellen om terug autonomie te verwerven, zelfstandig te navigeren in hun omgeving zonder andere hulpmiddelen, en voorwerpen en mensen te herkennen.
Voorspelde schade
In welke procedures worden de dieren gewoonlijk gebruikt (bijvoorbeeld injecties, chirurgische procedures)? Vermeld het aantal en de duur van deze procedures.
We zullen bij drie rhesus apen een groot aantal dunne flexibele electrodes implanteren in de visuele hersenschors, om gedurende een tot twee jaar te bestuderen welke stimulatie patronen de sterkste activaties opwekken in hogere visuele gebieden door middel van registraties en hersenscans terwijl de dieren een oogbewegingstaak uitvoeren. Deze activaties in hogere visuele gebieden zijn noodzakelijk om sterke perceptuele effecten te bekomen. In een tweede experiment zullen we bij drie schapen het volledige systeem van elektrodes en stimulatie-chip implanteren en de robuustheid van het volledige systeem testen gedurende 1 jaar. Indien dit succesvol is willen we hetzelfde systeem implanteren bij twee rhesus apen en tests uitvoeren gedurende 1 jaar. Deze twee laatste tests bij schapen en apen zullen essentieel zijn om toestemming te krijgen om het systeem bij een blinde patient te mogen implanteren.
Wat zijn de verwachte gevolgen/nadelige effecten voor de dieren, bijvoorbeeld pijn, gewichtsverlies, inactiviteit/verminderde mobiliteit, stress, abnormaal gedrag, en wat is de duur van die effecten?
De implantatie van de elektrodes kan tijdelijk pijn veroorzaken, waarvoor pijnstilling zal gegeven worden. De microstimulatie experimenten zijn niet pijnlijk. De gedragstesten zullen gebeuren tijdens waterrestrictie en fixatie van het hoofd. De beeldvormingsstudies zullen gebeuren tijdens sedatie.
Welke soorten en aantallen dieren zullen naar verwachting worden gebruikt? Wat zijn de verwachte ernstgraden en de aantallen dieren in elke ernstcategorie (per soort)?
Soort:
Totaal aantal
Geraamde aantallen naar ernstgraad
Terminaal
Licht
Matig
Ernstig
Schapen (Ovis aries)
3
0
0
3
0
Rhesusapen (Macaca mulatta)
5
0
0
5
0
Wat gebeurt er met de dieren die aan het einde van de procedure in leven worden gehouden?
Soort:
Geraamd aantal te hergebruiken, in het habitat-/houderijsysteem terug te plaatsen of voor adoptie vrij te geven dieren
Hergebruikt
Teruggeplaatst
Geadopteerd
Geef de redenen voor het geplande lot van de dieren na de procedure.
Alle dieren moeten voor dit project gedood worden na de procedure om het hersenweefsel waar de elektrodes geimplanteerd werden te onderzoeken. Dit is essentieel om toestemming te verkrijgen voor een eerste test bij de mens.
Toepassing van de drie V’s
1. Vervanging
Beschrijf welke diervrije alternatieven op dit gebied voorhanden zijn en waarom zij niet voor het project kunnen worden gebruikt.
In vitro testen kunnen dit onderzoek niet vervangen aangezien er een intact zenuwstelsel moet zijn om de effecten van elektrische microstimulatie te kunnen doen. Knaagdieren zijn niet geschikt omdat hun visueel systeem veel minder goed ontwikkeld is dan dat van apen en schapen, en omdat de stimulatie chip te groot is om te implanteren bij knaagdieren.
2. Vermindering
Leg uit hoe de aantallen dieren voor dit project zijn bepaald. Beschrijf de stappen die zijn genomen om het aantal te gebruiken dieren te verminderen en de beginselen die zijn gebruikt bij het opzetten van de studies. Beschrijf, waar van toepassing, de praktijken die gedurende het hele project zullen worden toegepast om het aantal dieren die in overeenstemming met de wetenschappelijke doelstellingen werden gebruikt, tot een minimum te beperken. Deze praktijken kunnen bijvoorbeeld bestaan uit proefprojecten, computermodellen, het delen van weefsel en hergebruik.
We gebruiken het minimum aantal proefdieren om de gegevens te kunnen publiceren. We zullen zoveel mogelijk hergebruik vanuit andere projecten toepassen.
3. Verfijning
Geef voorbeelden van de specifieke maatregelen (bv. verscherpte monitoring, postoperatieve behandeling, pijnbestrijding, training van dieren) die in verband met de procedures moeten worden genomen om de welzijnskosten (schade) voor de dieren tot een minimum te beperken. Beschrijf de mechanismen om gedurende de looptijd van het project nieuwe verfijningstechnieken in gebruik te nemen.
Alle dieren worden sociaal gehuisvest. De dieren worden gedurende de volledige duur van het experiment dagelijks gecontroleerd (gezondheidscheck, nazicht ter plaatse door dierenarts). Bij de apen zullen hersenscans worden gebruikt om tekenen van nadelige effecten op te sporen. Pijnstilling zal gegeven worden na de implantatie zolang als nodig is.
Licht de keuze van de soorten en de bijbehorende levensstadia toe
Voor deze experimenten zijn grote proefdieren noodzakelijk omdat de uiteindelijke toepassing bij de mens is. We willen schapen gebruiken omdat de dikte van de schedel vergelijkbaar is met deze bij de mens en de stimulatie chip in de schedel zal geimplanteerd worden. Bij de apen willen we de activatie van hogere gebieden meten terwijl de dieren een oogbewegingstaak uitvoeren. De dieren zullen volwassen zijn of jong-volwassen omdat de toepassing bij de mens ook bij volwassenen zal zijn.
Voor een beoordeling achteraf geselecteerd project
Project geselecteerd voor BA?
ja
Termijn voor BA
01-10-2029
Reden voor de beoordeling achteraf
Bevat ernstige procedures
Maakt gebruik van niet-menselijke primaten
Andere reden
ja
Toelichting van de andere reden voor de beoordeling achteraf
Vereist volgens regelgeving
Aanvullende velden
Nationaal veld 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 4
Veld wordt niet gepubliceerd.
Nationaal veld 5
Veld wordt niet gepubliceerd.
Startdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Einddatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
Goedkeuringsdatum project
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 1
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 2
Veld wordt niet gepubliceerd.
ICD-code 3
Veld wordt niet gepubliceerd.
Link naar de eerdere versie van de NTS buiten het EC-systeem