Пристрій для сліпих людей, які бачать без очей - Sciences et Avenir

Опубліковано 14.12.20 о 11:20

Неврологи успішно змусили мавп бачити букви алфавіту, просто електрично стимулюючи свій мозок. Прорив у створенні системи, яка допомагає сліпим людям відновити якусь форму зору.

Згідно з цим дослідженням, є надія створити систему, яка відновить якусь форму зору сліпим людям за допомогою електростимуляції мозку.

Манфред Краузе/dpa-Zentralbild/dpa Picture-Alliance через AFP

Ще один крок до можливості хоча б частково відновити зір для сліпих? Команда з Нідерландського інституту неврології домоглася, щоб мавпи бачили літери та рухи, стимулюючи мозок. Іншими словами, можна було б сприймати те, що перед нами, не проходячи очима: безпосередньо активуючи зорову кору.

Система повернення зору

Мета полягає в можливості створити спеціальні окуляри для незрячих людей з камерою, яка надсилає дані на портативний процесор. Цей процесор перетворює ці дані в інструкції для електричного стимулювання зорової кори. Потім ця стимуляція кори утворює так звані "фосфени", як правило, білі або сірі крапки в полі нашого зору, які дозволяють нам бачити те, що перед нами. Фосфени, ми всі бачили їх раніше: це такі зірки, які ви бачите, коли встаєте занадто швидко. За винятком того, що тут мета полягає в тому, щоб вони були організовані як пікселі, щоб сформувати зображення.

Система повернення зору

Розробка цих пристроїв почалася в 1960-х роках без особливого успіху, оскільки вони спричинили епілептичні напади у їхніх власників. Сьогодні триває кілька судових процесів, зокрема в США та Іспанії, але їх використання не є ні широкомасштабним, ні безпечним. Однак технологічний прогрес дозволив цим неврологам з Нідерландського інституту нейронауки наблизитися до більш ефективного та безпечного протезування завдяки мініатюризації електродів, прориву, який приніс їм публікацію в журналі Science.

Мавпи, які бачать без очей

Вчені під час дослідження випробували макак-мавп, щоб перевірити ефективність електричної стимуляції зорової кори. Для здійснення цієї стимуляції вони помістили 1024 електроди в зорову кору мавп, щоб вони могли побачити 1024 пікселі. Деякі специфічні електроди були активовані, щоб створити фосфени, що утворюють букву алфавіту (як показано на відео нижче). Таким чином, ці "літери-фосфени" з'явилися в полі зору мавп. У той же час класичні зображення цих букв проектувалися на екран, і мавпа, таким чином, могла асоціювати зображення у фосфенах із зображенням листа. Що усвідомлювати, що він встановив зв’язок від одного до іншого. Дійсно, вчені підрахували, що мавпи можуть виявити, яка буква представлена з великою ймовірністю (81 ± 18% для першого примата та 71 ± 18% для другого). Тож добре, що вони могли візуально розпізнавати фігури, не проходячи очима.

Це завдання показує, що мавпа може розпізнавати букви, стимулюючи зорову кору.

Два інших тести показали, що мавпи також можуть виявляти вирівнювання та рух фігур за допомогою простої електричної стимуляції зорової кори.

Ці результати дозволяють Сін Чен, неврологу, який написав дослідження, бути впевненими в прогресі: "Ми виявили, що це можна бачити, не використовуючи очей. Сліпі люди могли в достатній мірі розпізнавати предмети в своєму оточенні. Щоб отримати елементарний погляд. Це дає надію на те, що вчені могли б розробити технологію, яка значно допомогла б сліпим людям ".

Терпіння все одно потрібно

Якби засоби зору могли базуватися на електростимуляції, отримане зір не було б ідеальним, застерігає Сін Чен: «Наше дослідження в основному показує, що сліпі люди можуть розпізнавати предмети у своєму оточенні. Однак вони не бачили кольорів або точних деталей предмета. Це був би новий тип машинного зору, спрямований на допомогу людям, які потребують. Це майже як перехід від абсолютно сліпого стану до якоїсь форми поганого зору. У нашому дослідженні ми маємо трохи більше 1000 пікселів, що дуже мало в порівнянні зі звичайним зором, сприймаючи близько двох мільйонів пікселів ”. Крім того, цією системою могли користуватися лише люди, які все життя не були сліпими, оскільки мозок, зорова кора якого ніколи не стимулювалась, недостатньо розвинений для цієї системи, в будь-якому випадку, на даний момент. "Ми повинні бути терплячими і мати реалістичні очікування", - зазначає невролог.

Щоранку отримуйте безкоштовні оновлення новин