Όραση με δυνατότητα εμφύτευσης εγκεφάλου: Δημιουργία εικόνων μέσα στον εγκέφαλο

• Συγγραφέας:
• όνομα συγγραφέα

  Quantumrun Foresight
• Αύγουστος 17, 2022

Περίληψη Insight

Η τύφλωση είναι ένα ευρέως διαδεδομένο ζήτημα και οι επιστήμονες πειραματίζονται με εγκεφαλικά εμφυτεύματα για να αποκαταστήσουν την όραση. Αυτά τα εμφυτεύματα, που εισάγονται απευθείας στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου, θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά τη ζωή όσων έχουν προβλήματα όρασης, επιτρέποντάς τους να βλέπουν βασικά σχήματα και πιθανώς περισσότερα στο μέλλον. Αυτή η εξελισσόμενη τεχνολογία όχι μόνο ενισχύει τις προοπτικές ανεξαρτησίας για τα άτομα με προβλήματα όρασης, αλλά εγείρει επίσης ερωτήματα σχετικά με τις ευρύτερες κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις της.

Περιβάλλον όρασης εμφυτεύματος εγκεφάλου

Μία από τις πιο κοινές βλάβες στον κόσμο είναι η τύφλωση, που επηρεάζει περισσότερα από 410 εκατομμύρια άτομα παγκοσμίως σε διαφορετικό βαθμό. Οι επιστήμονες ερευνούν πολυάριθμες θεραπείες για να βοηθήσουν άτομα που πάσχουν από αυτή την πάθηση, συμπεριλαμβανομένων απευθείας εμφυτευμάτων στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου.

Ένα παράδειγμα είναι ένας 58χρονος δάσκαλος, ο οποίος ήταν τυφλός για 16 χρόνια. Μπορούσε τελικά να δει γράμματα, να αναγνωρίσει τις άκρες των αντικειμένων και να παίξει ένα βιντεοπαιχνίδι Maggie Simpson αφού ένας νευροχειρουργός εμφύτευσε 100 μικροβελόνες στον οπτικό φλοιό της για να καταγράψει και να διεγείρει τους νευρώνες. Το υποκείμενο της δοκιμής φόρεσε στη συνέχεια γυαλιά οράσεως με μικροσκοπικές βιντεοκάμερες και λογισμικό που κωδικοποιούσε τα οπτικά δεδομένα. Στη συνέχεια, οι πληροφορίες στάλθηκαν στα ηλεκτρόδια του εγκεφάλου της. Έζησε με το εμφύτευμα για έξι μήνες και δεν παρουσίασε διαταραχές στην εγκεφαλική της δραστηριότητα ή άλλες επιπλοκές στην υγεία της. 

Αυτή η μελέτη, που διεξήχθη από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Miguel Hernández (Ισπανία) και το Ολλανδικό Ινστιτούτο Νευροεπιστήμης, αντιπροσωπεύει ένα άλμα προς τα εμπρός για τους επιστήμονες που ελπίζουν να δημιουργήσουν έναν τεχνητό οπτικό εγκέφαλο που θα βοηθούσε τους τυφλούς να είναι πιο ανεξάρτητοι. Εν τω μεταξύ, επιστήμονες στο Ηνωμένο Βασίλειο ανέπτυξαν ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που χρησιμοποιεί μεγάλους παλμούς ηλεκτρικού ρεύματος για να βελτιώσει την ευκρίνεια της εικόνας για άτομα με μελαγχρωστική αμφιβληστροειδίτιδα (RP). Αυτή η κληρονομική ασθένεια, η οποία επηρεάζει 1 στους 4,000 Βρετανούς, καταστρέφει τα κύτταρα που ανιχνεύουν το φως στον αμφιβληστροειδή και τελικά οδηγεί σε τύφλωση.

Αποδιοργανωτικός αντίκτυπος

Ενώ είναι πολλά υποσχόμενο, απαιτούνται πολλές δοκιμές προτού αυτή η αναπτυσσόμενη θεραπεία μπορεί να προσφερθεί στο εμπόριο. Οι ισπανικές και ολλανδικές ερευνητικές ομάδες διερευνούν πώς να κάνουν τις εικόνες που αποστέλλονται στον εγκέφαλο πιο περίπλοκες και να διεγείρουν περισσότερα ηλεκτρόδια ταυτόχρονα, ώστε οι άνθρωποι να μπορούν να δουν περισσότερα από απλά σχήματα και κινήσεις. Ο στόχος είναι να δοθεί η δυνατότητα σε άτομα με προβλήματα όρασης να εκτελούν καθημερινές εργασίες, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας αναγνώρισης ατόμων, θυρών ή αυτοκινήτων, οδηγώντας σε αυξημένη ασφάλεια και κινητικότητα.

Παρακάμπτοντας τον κομμένο σύνδεσμο μεταξύ του εγκεφάλου και των ματιών, οι επιστήμονες μπορούν να επικεντρωθούν στην άμεση διέγερση του εγκεφάλου για την αποκατάσταση εικόνων, σχημάτων και χρωμάτων. Η ίδια η διαδικασία μεταμόσχευσης, που ονομάζεται μικροκρανιοτομή, είναι πολύ απλή και ακολουθεί τυπικές νευροχειρουργικές πρακτικές. Περιλαμβάνει τη δημιουργία μιας οπής 1.5 cm στο κρανίο για την εισαγωγή μιας ομάδας ηλεκτροδίων.

Οι ερευνητές λένε ότι μια ομάδα περίπου 700 ηλεκτροδίων είναι αρκετά για να παρέχει σε ένα τυφλό άτομο αρκετές οπτικές πληροφορίες για να βελτιώσει σημαντικά την κινητικότητα και την ανεξαρτησία. Στοχεύουν να προσθέσουν περισσότερες μικροσυστοιχίες σε μελλοντικές μελέτες, επειδή το εμφύτευμα απαιτεί μόνο μικρά ηλεκτρικά ρεύματα για την τόνωση του οπτικού φλοιού. Μια άλλη αναπτυσσόμενη θεραπεία είναι η χρήση του εργαλείου γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR για την τροποποίηση και την επιδιόρθωση του DNA ασθενών με σπάνιες γενετικές οφθαλμικές παθήσεις, ώστε να μπορέσει το σώμα να θεραπεύσει φυσικά προβλήματα όρασης.

Επιπτώσεις εμφυτεύσιμων διαδικασιών αποκατάστασης όρασης

Οι ευρύτερες επιπτώσεις των εμφυτευμάτων εγκεφάλου που εφαρμόζονται στη βελτίωση και την αποκατάσταση της όρασης μπορεί να περιλαμβάνουν: 

• Ενισχυμένη συνεργασία μεταξύ ιατρικών πανεπιστημίων, νεοφυών επιχειρήσεων υγειονομικής περίθαλψης και φαρμακευτικών εταιρειών που επικεντρώνονται σε θεραπείες αποκατάστασης όρασης με μεταμόσχευση εγκεφάλου, οδηγώντας σε επιταχυνόμενες προόδους σε αυτόν τον τομέα.
• Μια στροφή στη νευροχειρουργική εκπαίδευση προς την εξειδίκευση στις διαδικασίες εμφυτευμάτων εγκεφάλου για την αποκατάσταση της όρασης, αλλάζοντας σημαντικά την ιατρική εκπαίδευση και πρακτική.
• Εντατικοποιήθηκε η έρευνα για τα έξυπνα γυαλιά ως μη επεμβατική εναλλακτική λύση στα εμφυτεύματα εγκεφάλου, ενισχύοντας τις εξελίξεις στην τεχνολογία φορητών συσκευών για βελτίωση της όρασης.
• Η εφαρμογή της τεχνολογίας εμφυτευμάτων εγκεφάλου σε άτομα με φυσιολογική όραση, που προσφέρει επαυξημένες οπτικές δυνατότητες όπως ακραία εστίαση, ευκρίνεια σε μεγάλες αποστάσεις ή υπέρυθρη όραση, και κατά συνέπεια μετασχηματίζοντας διάφορα επαγγελματικά πεδία που βασίζονται στην ενισχυμένη οπτική οξύτητα.
• Τα τοπία απασχόλησης αλλάζουν καθώς άτομα με αποκαταστημένη όραση εισέρχονται ή επανέρχονται στο εργατικό δυναμικό, οδηγώντας σε αλλαγές στη διαθεσιμότητα θέσεων εργασίας και στις απαιτήσεις κατάρτισης σε διάφορους τομείς.
• Πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την αυξημένη παραγωγή και απόρριψη συσκευών βελτίωσης της όρασης υψηλής τεχνολογίας, που απαιτούν πιο βιώσιμες διαδικασίες παραγωγής και ανακύκλωσης.
• Οι αλλαγές στη συμπεριφορά των καταναλωτών και τη ζήτηση της αγοράς καθώς η βελτιωμένη όραση γίνεται ένα επιθυμητό χαρακτηριστικό, επηρεάζοντας τις βιομηχανίες που κυμαίνονται από την ψυχαγωγία έως τις μεταφορές.
• Αλλαγές στην κοινωνική δυναμική και τις αντιλήψεις για την αναπηρία, καθώς η τεχνολογία εμφυτευμάτων εγκεφάλου θολώνει τη γραμμή μεταξύ της θεραπευτικής χρήσης και της αύξησης, οδηγώντας σε νέους κοινωνικούς κανόνες και αξίες γύρω από την ανθρώπινη βελτίωση.

Ερωτήσεις προς εξέταση

• Πώς αλλιώς πιστεύετε ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να αλλάξει τη ζωή των ατόμων με προβλήματα όρασης;
• Ποιες άλλες εφαρμογές υπάρχουν για αυτήν την τεχνολογία;