Wir haben bereits geschrieben, wie Wissenschaftler gelernt haben, Netzhautneuronen "neu zu programmieren", was zur Regeneration ihres Gewebes beitrug. Aber die neuen Entdeckungen enden nicht dort. Wissenschaftler des niederländischen Instituts für Neurowissenschaften implantierten Platten mit 1.024 Elektroden in den visuellen Kortex von Affen. Dank der Mikrostimulation des Gehirns konnten sie später Buchstaben auf einem leeren Bildschirm erkennen. Das gewonnene Wissen wird dazu beitragen, die Auflösung der wiederhergestellten funktionalen und nützlichen Vision in Zukunft zu verbessern.
Blindheit betrifft 40 Millionen Menschen weltweit. Wissenschaftler glauben, dass eines Tages Neuroprothesen dazu beitragen werden, das funktionelle Sehvermögen blinder Menschen wiederherzustellen. Die Idee, das Gehirn mit Implantaten zu stimulieren, um das Sehvermögen blinder Menschen wiederherzustellen, stammt aus den 1970er Jahren. Wie real ist es? Blindheit ist normalerweise das Ergebnis einer Schädigung des Sehnervs oder der Netzhaut, und ihre Genesung hängt direkt mit dem Gehirn zusammen. Wissenschaftler testen verschiedene Methoden zur Korrektur des Sehvermögens. Und wenn der visuelle Kortex nicht beschädigt ist, kann seine Punktstimulation das Sehvermögen teilweise wiederherstellen. In diesem Fall kann das Auge einfache Formen, Lichtpunkte oder Phosphene erkennen . Mit dieser Methode war es also im November möglichLassen Sie sehbehinderte Menschen bestimmte Buchstaben sehen, damit sie sie sogar zeichnen können.
Die elektrische Stimulation des visuellen Kortex als Methode zur Wiederherstellung des Sehvermögens wird seit langem eingesetzt. Die Technologie erfordert jedoch bestimmte Bedingungen und ist recht begrenzt. Die gewebesichere Stromstärke ist relativ gering - nur wenige Milliampere. Daher wird üblicherweise eine kleine Anzahl von Oberflächenelektroden verwendet, die einen kleinen Bereich der Kortikalis aktivieren. Niederländische Biologen beschlossen, tiefer zu gehen und einen neuen Ansatz zu testen.
Das Experiment trug dazu bei, sicherzustellen, dass die Stimulation des visuellen Kortex für die teilweise Wiederherstellung des Sehvermögens weiterhin wirksam ist. Darüber hinaus haben Tests gezeigt, dass eine Erhöhung des Stroms während der Stimulation das Endergebnis verbessert und für das Affenhirn relativ sicher ist.
Zum Testen implantierten die Affen neue Implantate, bestehend aus 1024 Elektroden. Die Affen lernten, einfache Muster zu erkennen. Das Implantat interagierte direkt mit dem Gehirn und umging die visuellen Verarbeitungszentren - die Augen. Unter den Nachteilen - die Methode ist nur für diejenigen anwendbar, die aufgrund einer Verletzung oder nach einer Schädigung des Sehnervs ihr Augenlicht verloren haben. Sie hilft Blinden von Geburt an nicht.
Wie verlief das Experiment?
Um die Tests durchzuführen, verwendeten die Wissenschaftler zwei experimentelle Affen L und A. Zunächst wurde ihnen beigebracht, 16 Buchstaben zu erkennen. Die Makaken wurden während des Lernprozesses beobachtet, die Bewegungen ihrer Pupillen auf dem Computerbildschirm wurden mit einem Blickverfolger aufgezeichnet.
In der ersten Phase wurden durch Stimulierung des primären visuellen Kortex Makaken dazu gebracht, zwei Phosphene auf gegenüberliegenden Seiten des Bildschirms zu sehen. Was geschah, wurde mit Hilfe eines Eyetrackers beobachtet: Wenn das Auge in die richtige Richtung ging, glaubte man, dass der Affe ein wiederhergestelltes visuelles Bild sieht.
Die Kraft der Stimulation spiegelte sich in der Genauigkeit der Wahrnehmung wider:
- ~ 12,6 Milliampere - die Testpersonen sahen mindestens die Hälfte der Bilder;
- 23 Milliampere - der L-Makaken brauchte, um Phosphene vollständig zu erkennen;
- 50 Milliampere - benötigt von Makaken A, um 100% Phosphene zu erkennen.
Der nächste Schritt bestand darin zu beobachten, wie Affen Buchstaben mit ähnlichen Expositionsmethoden wahrnehmen. Erst jetzt handelten sie nicht punktuell, aber die Mikroelektroden stellten das Bild der Buchstaben wieder her. Makaken L konnte 80% der Buchstaben verstehen, der zweite A - 71%. Beim Wechsel zur visuellen Version verbesserten sich diese Experimente um 13% bzw. 17%.
Kaufbare Vision ist der zweite Weg
Das niederländische Unternehmen Envision hat Google Glass angepasst und daraus ein Gerät für Sehbehinderte und Blinde gemacht. Die Brille hilft dabei, im Weltraum zu navigieren, die Umgebung zu beschreiben und Personen zu erkennen, deren Fotos zusammen mit dem Foto im Notizbuch des Telefons gespeichert sind.
Zuvor hatte das Unternehmen eine Anwendung mit ähnlichen Funktionen entwickelt: Sie erkennt umgebende Objekte, Texte und Personen. Daher wurde die Zusammenarbeit mit Google Glass vorbereitet.
In die Brille ist eine Kamera eingebaut, die Informationen aus der Umgebung liest. Die Interaktion mit dem Benutzer erfolgt über einen Sprachassistenten, der alle erforderlichen Informationen wiedergibt. Punkte können bestellt werden . Der Startpreis des Geräts einschließlich Gebühren beträgt 3268 USD.
