Повышение бионических глаз

Уловка к восстановлению видения у людей, ослепленных раной или болезнью, может быть должна обойти глаза полностью. Путем установления связи между видео устройством и частью мозга, получающего визуальные стимулы, исследователи показали, что мозг может интерпретировать электронные сигналы таким же образом, это интерпретирует световые волны.

В течение многих лет ученые пытались ограниченным успехом предоставить вид слепым через протезные устройства. Один подход должен стимулировать остающиеся здоровые нейроны в сетчатке, светочувствительной подкладке внутренней части глазного яблока, с миниатюрными электродами, подражающими результатам приточного света. Но ретинальная ткань так хрупка, что она легко повреждена. Другая тактика включает вставку микроэлектродов в первичную зрительную кору — главную часть мозга, ответственного за обработку визуальных сигналов — и стимулирование визуальных невроцитов с электрическими импульсами. До сих пор, однако, никто не был в состоянии достигнуть больше, чем простые поведенческие ответы в подопытных животных из-за сложности той мозговой области и природы визуальных сигналов.

Бригада из Медицинской школы Гарварда попробовала новый подход. Сообщая онлайн на этой неделе в Продолжениях Национальной академии наук, исследователи описывают, как они заставили животных лаборатории отслеживать предварительно выобранные искусственные визуальные сигналы с глазами — как если бы они наблюдали свет, вспыхивающий на реальном видео экране — путем точной вставки двухминутных электродов в ответвление geniculate ядро (LGN) таламуса. Эта часть мозга представляет интересы как ретрансляционная станция визуальной информации. Все сигналы от глаз пробегают LGN к зрительной зоне коры головного мозга. Эксперимент использовал увиденных обезьян, таким образом, исследователи могли сравнить свои ответы на реальные изображения с искусственными сигналами, говорят нейробиолог и соавтор Джон Пезэрис. Несмотря на то, что бригада только использовала два электрода в качестве доказательства понятия, он говорит, обезьяны, сопровождаемые и реальные и искусственные сигналы точно таким же образом.

Если дальнейшее исследование животных успешно, Пезэрис говорит, что его бригада надеется идти дальше для работы с человеческими волонтерами, с помощью внедрений, содержащих все больше электродов для передачи визуальных все более усложняющихся сигналов. В конечном счете процедура могла привести к полноценной искусственной системе видения, включающей двойные цифровые видеокамеры, изношенные как очки, передающие сигналы с помощью беспроводных технологий к внедренному нервному стимулятору, в свою очередь соединяющемуся с микроэлектродами, привитыми в мозгу.

Исследование представляет «фундаментальную трансгрессию к визуальному протезу», говорит нейробиолог Николас Хэтсопулос из Чикагского университета в Иллинойсе. С одной стороны, он говорит, таламус легче стимулировать, чем сетчатка и намного менее подвержен повреждению ткани. Кроме того, текущие нейрохирургические процедуры, такие как используемые для лечения заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, «могли быть изменены относительно легко для стимулирования таламуса».

Добавить комментарий