Hjerneimplantat-aktiveret syn: Skaber billeder i hjernen

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• August 17, 2022

Oversigt over indsigt

Blindhed er et udbredt problem, og forskere eksperimenterer med hjerneimplantater for at genoprette synet. Disse implantater, indsat direkte i hjernens visuelle cortex, kan forbedre livet væsentligt for dem med synshandicap, så de kan se grundlæggende former og muligvis mere i fremtiden. Denne udviklende teknologi øger ikke kun udsigterne til uafhængighed for synshandicappede, men rejser også spørgsmål om dens bredere samfundsmæssige og miljømæssige påvirkninger.

Synskontekst med hjerneimplantat

En af de mest almindelige svækkelser i verden er blindhed, der påvirker over 410 millioner individer globalt i varierende omfang. Forskere forsker i adskillige behandlinger for at hjælpe personer, der lider af denne tilstand, herunder direkte implantater i hjernens visuelle cortex.

Et eksempel er en 58-årig lærer, som havde været blind i 16 år. Hun kunne endelig se bogstaver, identificere objekters kanter og spille et Maggie Simpson-videospil, efter at en neurokirurg implanterede 100 mikronåle i hendes visuelle cortex for at optage og stimulere neuroner. Testpersonen bar derefter briller med miniaturevideokameraer og software, der kodede de visuelle data. Informationen blev derefter sendt til elektroderne i hendes hjerne. Hun levede med implantatet i seks måneder og oplevede ingen forstyrrelser i sin hjerneaktivitet eller andre helbredskomplikationer. 

Denne undersøgelse, udført af et team af forskere fra University Miguel Hernández (Spanien) og det nederlandske institut for neurovidenskab, repræsenterer et spring fremad for forskere, der håber at skabe en kunstig visuel hjerne, der vil hjælpe blinde mennesker til at blive mere uafhængige. I mellemtiden udviklede forskere i Storbritannien et hjerneimplantat, der bruger lange elektriske strømimpulser til at forbedre billedskarpheden for mennesker med retinitis pigmentosa (RP). Denne arvelige sygdom, som rammer 1 ud af 4,000 briter, ødelægger lysdetekterende celler i nethinden og fører til sidst til blindhed.

Forstyrrende påvirkning

Selvom det er lovende, kræves der mange tests, før denne udviklende behandling kan tilbydes kommercielt. De spanske og hollandske forskerhold undersøger, hvordan man kan gøre de billeder, der sendes til hjernen, mere komplekse og stimulere flere elektroder på én gang, så folk kan se mere end blot grundlæggende former og bevægelser. Målet er at sætte personer med synshandicap i stand til at udføre daglige opgaver, herunder at kunne identificere personer, døråbninger eller biler, hvilket fører til øget sikkerhed og mobilitet.

Ved at omgå den afbrudte forbindelse mellem hjernen og øjnene kan videnskabsmænd fokusere på direkte at stimulere hjernen til at genoprette billeder, former og farver. Selve transplantationsprocessen, kaldet minikraniotomi, er meget ligetil og følger standard neurokirurgisk praksis. Det involverer at skabe et 1.5 cm hul i kraniet for at indsætte en gruppe elektroder.

Forskere siger, at en gruppe på omkring 700 elektroder er nok til at give en blind person tilstrækkelig visuel information til markant at forbedre mobilitet og uafhængighed. De sigter mod at tilføje flere mikroarrays i fremtidige undersøgelser, fordi implantatet kun kræver små elektriske strømme for at stimulere den visuelle cortex. En anden udviklende terapi er at bruge CRISPR-genredigeringsværktøjet til at modificere og reparere DNA'et hos patienter med sjældne genetiske øjensygdomme for at gøre det muligt for kroppen at helbrede synsnedsættelser naturligt.

Implikationer af implanterbare syngendannelsesprocedurer

Bredere implikationer af hjerneimplantater, der anvendes til forbedring af synet og genopretning, kan omfatte: 

• Forbedret samarbejde mellem medicinske universiteter, sundhedsstartups og medicinalvirksomheder med fokus på hjernetransplantationsbehandlinger for syngendannelse, hvilket fører til accelererede fremskridt på dette område.
• Et skift i neurokirurgisk træning mod at specialisere sig i hjerneimplantatprocedurer til genoprettelse af synet, hvilket væsentligt ændrer medicinsk uddannelse og praksis.
• Intensiveret forskning i smarte briller som et ikke-invasivt alternativ til hjerneimplantater, der fremmer fremskridt inden for bærbar teknologi til forbedring af synet.
• Anvendelsen af ​​hjerneimplantatteknologi hos individer med normalt syn, der tilbyder øgede visuelle evner som ekstrem fokus, langdistanceklarhed eller infrarødt syn, og som følge heraf transformerer forskellige professionelle områder, der er afhængige af forbedret synsstyrke.
• Beskæftigelseslandskaber ændrer sig, efterhånden som personer med genoprettet syn kommer ind i eller genindtræder i arbejdsstyrken, hvilket fører til skift i jobtilgængelighed og uddannelseskrav i forskellige sektorer.
• Potentielle miljøpåvirkninger fra den øgede produktion og bortskaffelse af højteknologiske visionsforbedrende enheder, der kræver mere bæredygtige fremstillings- og genbrugsprocesser.
• Ændringer i forbrugeradfærd og markedsefterspørgsel, efterhånden som forbedret syn bliver en ønskværdig egenskab, der påvirker industrier lige fra underholdning til transport.
• Ændringer i social dynamik og opfattelse af handicap, da hjerneimplantatteknologi udvisker grænsen mellem terapeutisk brug og augmentation, hvilket fører til nye samfundsnormer og værdier omkring menneskelig forbedring.

Spørgsmål at overveje

• Hvordan tror du ellers, at denne teknologi kan ændre livet for synshandicappede?
• Hvilke andre applikationer findes for denne teknologi?