Et hjerneimplantatsystem kan blive vej til syn for blinde

En kvinde, der var blind i 16 år, var i stand til at se med et hjerneimplantat i stedet for et kunstigt øje, og det har udløst en række nye rapporter om de seneste fremskridt i udforskningen af ​​hjerneimplantaters syngenskabende potentiale.

Et fokus på tidligere forskning i at genoprette synet har været på at skabe et kunstigt øje eller nethinde. Ikke denne.

Den meget citerede historie, der dukkede op i MIT Technology Review havde overskriften "Et nyt implantat til blinde stikker direkte ind i hjernen."

Systemet er blevet et talepunkt, fordi det omgår øjnene, men alligevel tillader denne kvinde at have "rudimentær" vision. Systemet blev udviklet af Eduardo Fernandez direktør for neuroengineering ved universitetet i Miguel Hernandez de Elche i Spanien.

Futurisme forklarede proceduren i enkle vendinger:

Et par briller udstyret med et kamera forbindes til en computer. Computeren oversætter kameraets live video feed til elektroniske signaler. Disse signaler sendes derefter via et kabel til en port kirurgisk indlejret bag på kvindens kranium. Den port forbinder til et implantat i den visuelle cortex i kvindens hjerne.

Interessant teknik beskrev resultaterne:Under hendes seks måneders forsøg med Fernandez, Gómez var i stand til at se - dvs. "i ekstremt lav opløsning en version af, hvordan verden ser ud. Det kom til at ligne lysende hvidlige prikker og former, men det var noget andet end rent mørke. " MIT Technology Review beskrev på samme måde resultaterne som "et meget lavopløst udseende af verden repræsenteret af lysende hvid-gule prikker og former."

Så, er det virkelig at se?

Bhaswati Guha Majumder, International Business Times -:"Selvom hun så i hendes sind, mens hun brugte brillerne, var lidt mere end lysende prikker, det var stadig nok til at give hende mulighed for at identificere bogstaver, lys og mennesker."

Rapporterne gav en baggrund for kvinden og hendes tilstand, der førte til blindhed. "Da Bernardeta Gómez var 42, giftig optisk neuropati ødelagde de bundter af nerver, der forbinder hendes øjne med hendes hjerne, som førte til blindhed og ikke var i stand til at opdage lys, " han skrev.

Det var bemærkelsesværdigt at tilføje, at hun var fuldstændig blind. Hun kunne ikke se lys eller strukturer.

Hvorfor ikke bare give hende et kunstigt øje? Russ Juskalian i MIT Technology Review sagde "det store flertal af blinde mennesker, ligesom Gómez, har skader på nervesystemet, der forbinder nethinden med bagsiden af ​​hjernen. Et kunstigt øje vil ikke løse deres blindhed."

Majumder, i mellemtiden, dækket systemkomponenterne:(1) et par briller udstyret med et kamera, der forbindes til en computer, som så oversætter kameraets live video-feed til elektroniske signaler. (2) signaler sendt ved hjælp af et kabel til en port, som Fernandez kirurgisk indlejrede i Gómez's bagside af kraniet, koblet til et 100-elektrode implantat i den visuelle cortex bagerst i hendes hjerne.

Jason Dorrier ind Singularity Hub zoomet ind på det implantat, der blev brugt i Fernandez' forskning. Dorrier beskrev det som en ret almindelig enhed, et Utah -array. "Det firkantede array er et par millimeter bredt og indeholder 100 elektrodespidser, som er indsat i hjernen. Hver spids stimulerer nogle få neuroner."

Mere om Utah-arrayet dukkede op i MIT Technology Review :Arrayet "er kun mindre end den hævede spids på den positive ende af et AAA-batteri. Ud fra implantatet er der 100 bittesmå elektrodespidser, hver omkring en millimeter høj - tilsammen ligner de en miniature seng af søm. Hver elektrode kan levere en strøm til mellem en og fire neuroner. Når implantatet indsættes, elektroderne gennemborer overfladen af ​​hjernen; når det er fjernet, Der dannes 100 små dråber blod i hullerne."

Arrays er ikke perfekte. Rapporterne sagde, at hun fik et "seks måneders" vindue. Hvad betyder det?

Russ Juskalian:"Den store ulempe ved protesen - og den primære årsag til, at Gómez ikke kunne beholde sin mere end seks måneder - er, at ingen ved, hvor længe elektroderne kan holde uden at nedbryde hverken implantatet eller brugerens hjerne. "Kroppens immunsystem begynder at nedbryde elektroderne og omgive dem med arvæv, hvilket til sidst svækker signalet, siger Fernandez."

Dorrier skrev, at "elektroderne beskadiger omgivende hjernevæv, ardannelse gør dem alt for hurtigt ubrugelige, og de interagerer kun med en håndfuld neuroner. Den ideelle enhed ville være trådløs, sidste årtier i hjernen - hvilket begrænser antallet af nødvendige operationer - og tilbyder større præcision og opløsning."

Fernandez forestiller sig vigtigt arbejde fremover, at ændringer kan betyde et implantat, der holder årtier.

Juskalian:"Fernandez håber, at et par mindre justeringer vil udvide det til et par årtier - en kritisk forudsætning for et stykke medicinsk hardware, der kræver invasiv hjernekirurgi."

Hvad er det næste?

Dorrier ind Singularity Hub :"Fernandez' proces er også afhængig af mere end bare hardwaren. Holdet brugte maskinlæring, for eksempel, at skrive softwaren, der oversætter visuel information til neural kode. Dette kan forfines yderligere, og i de kommende år, som de arbejder på systemet som helhed, komponenterne vil uden tvivl blive forbedret parallelt. "

© 2020 Science X Network