Zespół naukowców z Baylor College of Medicine w Houston opracował implant mózgu, który pozwala zarówno osobom niewidomym, jak i widzącym „zobaczyć” kształt liter bez użycia oczu.

Jak szczegółowo opisano w nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie Cell, urządzenie działa bez udziału oka. Jego działanie polega na przekazywanie informacji wizualnych z kamery bezpośrednio do elektrod wszczepionych w mózg.

Dzięki złożonym sekwencjom impulsów elektrycznych, wysyłanych do mózgów badanych, mogli oni „zobaczyć” kontury kształtów. Testy przeprowadzono na przykładzie liter. Uczestnicy badania musieli na ekranie narysować kształt, który „zobaczyli” dzięki impulsom.

– Kiedy używaliśmy stymulacji elektrycznej do dynamicznego śledzenia liter bezpośrednio w mózgach pacjentów, byli oni w stanie „zobaczyć” zamierzone kształty i mogli poprawnie zidentyfikować różne litery – powiedział główny autor badań Daniel Yoshor z Baylor College of Medicine w Houston.

Uczestnicy opisywali, że „widzą” świecące punkty bądź świetliste linie tworzące kształt liter. Autorzy badania porównują to do skywritingu – wypisywania liter na niebie przez lecący samolot. Podobnie litery „widzieli” niewidomi.

Nowe urządzenie różni się od poprzednich pomocy wizualnych działających na podobnej zasadzie, które jednak traktowały każdy impuls jak jeden piksel. Tym razem zamiast kilku pojedynczych plam światła, impuls układał się w kształt litery. To ułatwiło jej rozpoznanie.

Implant mózgu i jego działanie  (Beauchamp et al. Cell, 2020)

 

Proteza wzroku

Jest to krok w kierunku „wizualnej protezy”, która pozwoliłaby niewidomym w pełni odzyskać widzenie. Chociaż takie urządzenie musiałoby być o wiele bardziej złożone, a prace nad nim zajmą jeszcze wiele lat.

Jednak już teraz narzędzie mogłoby mieć duży wpływ na życie osób niewidomych i niedowidzących. Mogłoby umożliwić większą samodzielność, ułatwić rozpoznawanie członków rodziny i znajomych czy poruszanie się w nieznanym otoczeniu, dzięki przesyłanym do mózgu świetlistym obrazom konturów.

Prace nad urządzeniem są wciąż w początkowej fazie, ponieważ mózg jest niezwykle złożonym narządem.

– Kora wzrokowa, w której wszczepione są elektrody, zawiera pół miliarda neuronów. W tym badaniu stymulowaliśmy tylko niewielką część tych neuronów, garstką elektrod – przyznają autorzy.

Następnym krokiem ma być współpraca z neuroinżynierami w celu opracowania układów elektrod z tysiącami elektrod, umożliwiającymi bardziej precyzyjną stymulację mózgu.

– Wraz z nowym sprzętem ulepszone algorytmy stymulacji pomogą zrealizować marzenie o dostarczaniu przydatnych informacji wizualnych osobom niewidomym – mówi współautor Michael Beauchamp, professor at Baylor College of Medicine in Houston.