Een vrouw die 16 jaar blind was, kon zien met een hersenimplantaat in plaats van een kunstoog, en dat heeft geleid tot een aantal nieuwe rapporten over de laatste vooruitgang die is geboekt bij het verkennen van het zichtherstelpotentieel van hersenimplantaten.

Een focus op eerder onderzoek naar het herstellen van het gezichtsvermogen lag op het creëren van een kunstoog of netvlies. Niet deze.

Het veel geciteerde verhaal dat verscheen in MIT Technology Review was de kop:"Een nieuw implantaat voor blinden steekt rechtstreeks in de hersenen."

Het systeem is een gespreksonderwerp geworden omdat het de ogen omzeilt en deze vrouw toch een "rudimentair" zicht geeft. Het systeem is ontwikkeld door Eduardo Fernandez, directeur neuroengineering aan de Universiteit van Miguel Hernandez de Elche in Spanje.

futurisme legde de procedure in eenvoudige bewoordingen uit:

Een bril met een camera wordt aangesloten op een computer. De computer zet de live videobeelden van de camera om in elektronische signalen. Die signalen worden vervolgens via een kabel naar een poort gestuurd die operatief in de achterkant van de schedel van de vrouw is ingebed. Die poort is verbonden met een implantaat in de visuele cortex van de hersenen van de vrouw.

Interessante techniek beschreef de resultaten:Tijdens haar proefperiode van zes maanden met Fernandez, Gómez kon zien - dat wil zeggen, "in extreem lage resolutie een versie van hoe de wereld eruit ziet. Het zag eruit als gloeiende witachtige stippen en vormen, maar het was iets anders dan pure duisternis." MIT Technology Review beschreef de resultaten op dezelfde manier als "een schijn van de wereld met een zeer lage resolutie, weergegeven door gloeiende witgele stippen en vormen."

Dus, is dat echt zien?

Bhaswati Guha Majumder, Internationale zakelijke tijden -:"Ook al zag ze tijdens het gebruik van de bril niet veel meer dan gloeiende stippen, het was nog steeds genoeg om haar letters te laten herkennen, lichten en mensen."

De rapporten gaven een achtergrond van de vrouw en haar toestand die tot blindheid leidde. "Toen Bernardeta Gómez 42 was, giftige optische neuropathie vernietigde de zenuwbundels die haar ogen met haar hersenen verbinden, wat leidde tot blindheid en niet in staat was om licht te detecteren, " Hij schreef.

Het was opmerkelijk om toe te voegen dat ze volledig blind was. Ze kon geen licht of structuren zien.

Waarom geef je haar niet gewoon een kunstoog? Russ Juskalian in MIT Technology Review zei:"de overgrote meerderheid van de blinde mensen, zoals Gomez, hebben schade aan het zenuwstelsel dat het netvlies verbindt met de achterkant van de hersenen. Een kunstoog lost hun blindheid niet op."

majoor, In de tussentijd, bedekte de systeemcomponenten:(1) een bril met een camera die op een computer kan worden aangesloten, die vervolgens de live videofeed van de camera omzet in elektronische signalen. (2) signalen verzonden met behulp van een kabel naar een poort die Fernandez operatief heeft ingebed in de achterkant van de schedel van Gómez, aangesloten op een implantaat met 100 elektroden in de visuele cortex achter in haar hersenen.

Jason Dorrier binnen Singulariteitshub zoomde in op het implantaat dat gebruikt werd in het onderzoek van Fernandez. Dorrier beschreef het als een vrij algemeen apparaat, een Utah-array. "De vierkante array is een paar millimeter breed en bevat 100 elektrodespikes die in de hersenen worden ingebracht. Elke spike stimuleert een paar neuronen."

Meer over de Utah-array verscheen in MIT Technology Review :De array "is net kleiner dan de verhoogde punt aan het positieve uiteinde van een AAA-batterij. Uit het implantaat steken 100 kleine elektrode-spikes, elk ongeveer een millimeter lang - samen zien ze eruit als een miniatuur spijkerbed. Elke elektrode kan een stroom leveren aan één tot vier neuronen. Wanneer het implantaat wordt ingebracht, de elektroden doorboren het oppervlak van de hersenen; wanneer het is verwijderd, 100 kleine druppeltjes bloed vormen zich in de gaatjes."

De arrays zijn niet perfect. Volgens de rapporten kreeg ze een venster van "zes maanden". Wat betekent dat?

Russ Juskalian:"Het grote nadeel van de prothese - en de belangrijkste reden waarom Gómez de hare niet langer dan zes maanden kon houden - is dat niemand weet hoe lang de elektroden mee kunnen gaan zonder het implantaat of de hersenen van de gebruiker aan te tasten. 'Het immuunsysteem van het lichaam begint de elektroden af ​​te breken en ze te omringen met littekenweefsel, die uiteindelijk het signaal verzwakt, ' zegt Fernandez."

Dorrier schreef:"De elektroden beschadigen het omliggende hersenweefsel, littekens maken ze al te snel onbruikbaar, en ze hebben slechts interactie met een handvol neuronen. Het ideale apparaat zou draadloos zijn, laatste decennia in de hersenen - waardoor het aantal benodigde operaties wordt beperkt - en bieden meer precisie en resolutie."

Fernandez ziet belangrijk werk voor de boeg, dat aanpassingen een implantaat kunnen betekenen dat tientallen jaren meegaat.

Juskalian:"Fernandez hoopt dat een paar kleine aanpassingen dat tot enkele decennia zullen verlengen - een cruciale voorwaarde voor een stuk medische hardware waarvoor invasieve hersenchirurgie vereist is."

Wat is het volgende?

Dorrier in Singulariteitshub :"Het proces van Fernandez is ook afhankelijk van meer dan alleen de hardware. Het team gebruikte machine learning, bijvoorbeeld, om de software te schrijven die visuele informatie vertaalt in neurale code. Dit kan verder verfijnd worden, en in de komende jaren omdat ze aan het systeem als geheel werken, de componenten zullen ongetwijfeld parallel verbeteren."

© 2020 Wetenschap X Netwerk