Implant mózgu połączony z oczami pomaga niewidomym „widzieć” obrazy

Wszczepiona wewnątrzkorowa macierz mikroelektrod pozwoliła niewidomej pacjentce testowej dostrzec litery i kontury kształtów!

Niewidoma pacjentka z wszczepionym bajpasem oczu

Chociaż istnieją już implanty oka, które pozwalają niewidomym widzieć proste wzory, to hiszpańscy naukowcy odnieśli ostatnio sukces, stosując inne podejście. Wykonali bajpasy oczu, wytwarzając dostrzegalne obrazy poprzez bezpośrednią stymulację kory wzrokowej mózgu.

Eksperymentalny system zawiera skierowaną do przodu „sztuczną siatkówkę” zamontowaną na zwykłej parze okularów noszonych przez użytkownika. To urządzenie wykrywa światło z pola widzenia przed okularami i przekształca je na sygnały elektryczne, które są przesyłane do trójwymiarowej matrycy składającej się z 96 mikroelektrod wszczepionych do mózgu pacjenta.

Implant ma zaledwie 4 mm szerokości, a każda z maleńkich elektrod ma 1,5 mm długości. Wnikają do mózgu, dzięki czemu mogą zarówno stymulować, jak i monitorować aktywność elektryczną neuronów w korze wzrokowej, zlokalizowanej w większej korze mózgowej. Ta stymulacja pozwala osobie dostrzec wzorce świetlne przekazywane przez sztuczną siatkówkę.

W zeszłym roku wersja z 1000 elektrodami została pomyślnie przetestowana na naczelnych, chociaż zwierzęta nie były ślepe. Jednak niedawno zespół z hiszpańskiego Uniwersytetu Miguela Hernándeza przetestował obecną wersję na 57-letniej kobiecie, która była całkowicie niewidoma od ponad 16 lat. Po okresie szkolenia, w którym nauczyła się interpretować obrazy wytwarzane przez urządzenie, była w stanie rozpoznawać litery i sylwetki niektórych obiektów.

Co ważne, odkryto, że implant nie wpływa w żaden inny sposób na funkcję kory mózgowej ani nie stymuluje sąsiadujących neuronów niebędących celem. Ponadto implant wymagał znacznie niższego prądu elektrycznego niż podobne zestawy elektrod, które są umieszczane na powierzchni mózgu, co potencjalnie czyni go bezpieczniejszym w użyciu. Urządzenie zostało usunięte sześć miesięcy po wszczepieniu.

Jeszcze wiele pracy jest do zrobienia, zanim technologia będzie mogła zostać wykorzystana w praktyce, więc naukowcy rekrutują teraz niewidomych ochotników do dalszych eksperymentów. Mogłyby one obejmować jednoczesne stymulowanie większej liczby neuronów w celu wytworzenia bardziej złożonych obrazów.

Przykłady wzorców stymulacji wieloelektrodowej
Przykłady wzorców stymulacji wieloelektrodowej, które zostały użyte podczas próby wywołania percepcji liter. Większość z nich nie została rozpoznana przez badanych jako litery, dlatego wypróbowano je tylko w kilku próbach.

Artykuł na temat badań, którymi kierował prof. Eduardo Fernández Jover, został niedawno opublikowany w The Journal of Clinical Investigation. Nieco podobny system jest opracowywany na australijskim Uniwersytecie Monash.

źródło: Asociación RUVID | New Atlas