Visione abilitata all'impianto cerebrale: creazione di immagini all'interno del cervello

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  Preveggenza quantistica
• 17 Agosto 2022

Riepilogo approfondimenti

La cecità è un problema diffuso e gli scienziati stanno sperimentando impianti cerebrali per ripristinare la vista. Questi impianti, inseriti direttamente nella corteccia visiva del cervello, potrebbero migliorare significativamente la vita delle persone con disabilità visive, consentendo loro di vedere forme di base e forse anche di più in futuro. Questa tecnologia in evoluzione non solo migliora le prospettive di indipendenza per i non vedenti, ma solleva anche interrogativi sul suo impatto sociale e ambientale più ampio.

Contesto di visione dell'impianto cerebrale

Una delle menomazioni più comuni al mondo è la cecità, che colpisce oltre 410 milioni di persone in tutto il mondo in misura diversa. Gli scienziati stanno ricercando numerosi trattamenti per assistere le persone che soffrono di questa condizione, compresi gli impianti diretti nella corteccia visiva del cervello.

Un esempio è un insegnante di 58 anni, cieco da 16 anni. Poteva finalmente vedere le lettere, identificare i bordi degli oggetti e giocare a un videogioco di Maggie Simpson dopo che un neurochirurgo le aveva impiantato 100 microaghi nella corteccia visiva per registrare e stimolare i neuroni. Il soggetto del test ha quindi indossato occhiali con videocamere in miniatura e un software che codificava i dati visivi. Le informazioni sono state poi inviate agli elettrodi nel suo cervello. Ha vissuto con l'impianto per sei mesi e non ha riscontrato interruzioni dell'attività cerebrale o altre complicazioni di salute. 

Questo studio, condotto da un team di scienziati dell'Università Miguel Hernández (Spagna) e dell'Istituto olandese di neuroscienze, rappresenta un balzo in avanti per gli scienziati che sperano di creare un cervello visivo artificiale che aiuterebbe i ciechi a essere più indipendenti. Nel frattempo, scienziati nel Regno Unito hanno sviluppato un impianto cerebrale che utilizza lunghi impulsi di corrente elettrica per migliorare la nitidezza dell'immagine per le persone con retinite pigmentosa (RP). Questa malattia ereditaria, che colpisce 1 britannico su 4,000, distrugge le cellule che rilevano la luce nella retina e alla fine porta alla cecità.

Impatto dirompente

Anche se promettente, sono necessari molti test prima che questo trattamento in via di sviluppo possa essere offerto in commercio. I gruppi di ricerca spagnoli e olandesi stanno esplorando come rendere più complesse le immagini inviate al cervello e stimolare più elettrodi contemporaneamente in modo che le persone possano vedere qualcosa di più delle semplici forme e movimenti di base. L'obiettivo è consentire alle persone con disabilità visive di svolgere attività quotidiane, inclusa la capacità di identificare persone, porte o automobili, con conseguente maggiore sicurezza e mobilità.

Bypassando il collegamento interrotto tra il cervello e gli occhi, gli scienziati possono concentrarsi sulla stimolazione diretta del cervello per ripristinare immagini, forme e colori. Il processo di trapianto stesso, chiamato minicraniotomia, è molto semplice e segue le pratiche neurochirurgiche standard. Si tratta di creare un foro di 1.5 cm nel cranio per inserire un gruppo di elettrodi.

I ricercatori affermano che un gruppo di circa 700 elettrodi è sufficiente per fornire a una persona cieca informazioni visive sufficienti per migliorare significativamente la mobilità e l'indipendenza. Mirano ad aggiungere più microarray negli studi futuri perché l’impianto richiede solo piccole correnti elettriche per stimolare la corteccia visiva. Un’altra terapia in via di sviluppo sta utilizzando lo strumento di editing genetico CRISPR per modificare e riparare il DNA di pazienti affetti da rare malattie genetiche dell’occhio per consentire al corpo di guarire i disturbi visivi in ​​modo naturale.

Implicazioni delle procedure di ripristino della vista impiantabili

Implicazioni più ampie degli impianti cerebrali applicati al miglioramento e al ripristino della vista possono includere: 

• Una maggiore collaborazione tra università mediche, startup sanitarie e aziende farmaceutiche che si concentrano sulle terapie di ripristino della vista per il trapianto di cervello, portando a progressi accelerati in questo campo.
• Uno spostamento della formazione neurochirurgica verso la specializzazione nelle procedure di impianto cerebrale per il ripristino della vista, alterando in modo significativo la formazione e la pratica medica.
• Ricerca intensificata sugli occhiali intelligenti come alternativa non invasiva agli impianti cerebrali, favorendo progressi nella tecnologia indossabile per il miglioramento della vista.
• L’applicazione della tecnologia degli impianti cerebrali in individui con vista normale, offrendo capacità visive aumentate come messa a fuoco estrema, chiarezza a lunga distanza o visione a infrarossi, e di conseguenza trasformando vari campi professionali che si basano su una maggiore acuità visiva.
• I paesaggi occupazionali cambiano man mano che le persone con una vista restaurata entrano o rientrano nella forza lavoro, portando a cambiamenti nella disponibilità di lavoro e nei requisiti di formazione in vari settori.
• Potenziali impatti ambientali derivanti dall’aumento della produzione e dello smaltimento di dispositivi di miglioramento della vista ad alta tecnologia, che richiedono processi di produzione e riciclaggio più sostenibili.
• Cambiamenti nel comportamento dei consumatori e nella domanda del mercato man mano che una visione migliorata diventa una caratteristica desiderabile, influenzando settori che vanno dall’intrattenimento ai trasporti.
• Cambiamenti nelle dinamiche sociali e nella percezione della disabilità, poiché la tecnologia degli impianti cerebrali offusca il confine tra uso terapeutico e potenziamento, portando a nuove norme e valori sociali sul miglioramento umano.

Domande da considerare

• In quale altro modo pensi che questa tecnologia potrebbe cambiare la vita dei non vedenti?
• Quali altre applicazioni esistono per questa tecnologia?