Quantumrun

VAIZDO KREDITAS:

iStock

Smegenų implantų įgalintas regėjimas: vaizdų kūrimas smegenyse

Naujo tipo smegenų implantai gali atkurti dalinį regėjimą milijonams žmonių, kovojančių su regėjimo sutrikimais.

Autorius:
autoriaus vardas
Quantumrun Foresight
Rugpjūtis 17, 2022

Įžvalgos santrauka

Aklumas yra plačiai paplitusi problema, o mokslininkai eksperimentuoja su smegenų implantais, kad atkurtų regėjimą. Šie implantai, įterpti tiesiai į smegenų regėjimo žievę, galėtų žymiai pagerinti regėjimo sutrikimų turinčių žmonių gyvenimą, leisdami jiems matyti pagrindines formas ir galbūt dar daugiau ateityje. Ši besivystanti technologija ne tik padidina regėjimo negalią turinčių asmenų nepriklausomybės perspektyvas, bet ir kelia klausimų apie platesnį jos poveikį visuomenei ir aplinkai.

Smegenų implanto regėjimo kontekstas

Vienas iš labiausiai paplitusių sutrikimų pasaulyje yra aklumas, kuris įvairiu mastu paveikia daugiau nei 410 milijonų žmonių visame pasaulyje. Mokslininkai tiria daugybę gydymo būdų, kaip padėti asmenims, kenčiantiems nuo šios būklės, įskaitant tiesioginius implantus į smegenų regos žievę.

Pavyzdžiui, 58 metų mokytojas, kuris buvo aklas 16 metų. Ji pagaliau galėjo pamatyti raides, atpažinti objektų kraštus ir žaisti Maggie Simpson vaizdo žaidimą po to, kai neurochirurgas į jos regos žievę implantavo 100 mikroadatų, kad įrašytų ir stimuliuotų neuronus. Tada bandomasis dėvėjo akinius su miniatiūrinėmis vaizdo kameromis ir programine įranga, koduojančia vaizdinius duomenis. Tada informacija buvo išsiųsta į jos smegenų elektrodus. Ji gyveno su implantu šešis mėnesius ir nepatyrė jokių smegenų veiklos sutrikimų ar kitų sveikatos komplikacijų.

Šis tyrimas, kurį atliko Miguelio Hernándezo universiteto (Ispanija) ir Nyderlandų Neurologijos instituto mokslininkų komanda, yra šuolis į priekį mokslininkams, tikintiems sukurti dirbtines regėjimo smegenis, kurios padėtų akliesiems tapti nepriklausomiems. Tuo tarpu JK mokslininkai sukūrė smegenų implantą, kuris naudoja ilgus elektros srovės impulsus, kad pagerintų vaizdo ryškumą žmonėms, sergantiems pigmentiniu retinitu (RP). Ši paveldima liga, kuria serga 1 iš 4,000 britų, sunaikina šviesą aptinkančias ląsteles tinklainėje ir galiausiai sukelia aklumą.

Trikdantis poveikis

Nors tai daug žada, reikia atlikti daug bandymų, kad šis besivystantis gydymas būtų parduodamas. Ispanijos ir Nyderlandų tyrimų grupės tiria, kaip į smegenis siunčiamus vaizdus padaryti sudėtingesnius ir vienu metu stimuliuoti daugiau elektrodų, kad žmonės matytų ne tik pagrindines formas ir judesius. Tikslas – sudaryti sąlygas regėjimo negalią turintiems asmenims atlikti kasdienes užduotis, įskaitant galimybę atpažinti žmones, duris ar automobilius, o tai padidina saugumą ir mobilumą.

Apeinant nutrūkusį smegenų ir akių ryšį, mokslininkai gali sutelkti dėmesį į tiesioginį smegenų stimuliavimą atkurti vaizdus, formas ir spalvas. Pats transplantacijos procesas, vadinamas minikraniotomija, yra labai paprastas ir vyksta pagal standartinę neurochirurginę praktiką. Tai apima 1.5 cm skylės kaukolėje įterpimą elektrodų grupei.

Tyrėjai teigia, kad pakanka maždaug 700 elektrodų grupės, kad aklajam būtų suteikta pakankamai vaizdinės informacijos, kuri žymiai pagerintų judrumą ir savarankiškumą. Jie siekia įtraukti daugiau mikromasyvų būsimuose tyrimuose, nes implantui reikia tik mažų elektros srovių, kad būtų stimuliuojama regos žievė. Kita besivystanti terapija – naudojant CRISPR genų redagavimo įrankį, skirtą retomis genetinėmis akių ligomis sergančių pacientų DNR modifikavimui ir taisymui, kad organizmas galėtų natūraliai išgydyti regėjimo sutrikimus.

Implantuojamo regėjimo atkūrimo procedūrų pasekmės

Smegenų implantų, taikomų regėjimui gerinti ir atkurti, reikšmė gali būti tokia:

Glaudesnis bendradarbiavimas tarp medicinos universitetų, sveikatos priežiūros įmonių ir farmacijos kompanijų, kurios daugiausia dėmesio skiria smegenų persodinimo regos atkūrimo terapijai, todėl šioje srityje buvo pasiekta spartesnė pažanga.
Neurochirurginio mokymo pokytis link smegenų implantavimo procedūrų, skirtų regėjimui atkurti, ženkliai pakeisdamas medicininį išsilavinimą ir praktiką.
Intensyvesni išmaniųjų akinių, kaip neinvazinės alternatyvos smegenų implantams, tyrimai, skatinantys nešiojamų regėjimo gerinimo technologijų pažangą.
Smegenų implantų technologijos taikymas žmonėms, turintiems normalų regėjimą, suteikiant išplėstines regėjimo galimybes, pvz., ekstremalų fokusavimą, tolimojo aiškumo ar infraraudonųjų spindulių regėjimą, ir dėl to pakeičiant įvairias profesines sritis, kurios priklauso nuo padidinto regėjimo aštrumo.
Užimtumo aplinka keičiasi, kai asmenys, kurių regėjimas atkurtas, patenka į darbo rinką arba grįžta į ją, todėl įvairiuose sektoriuose keičiasi darbo vietų prieinamumas ir mokymo reikalavimai.
Galimas poveikis aplinkai dėl padidėjusios aukštųjų technologijų regėjimo gerinimo prietaisų gamybos ir šalinimo, dėl kurio reikia tvaresnių gamybos ir perdirbimo procesų.
Vartotojų elgsenos ir rinkos paklausos pokyčiai, nes patobulinta vizija tampa pageidaujamu bruožu, turinčiu įtakos pramonės šakoms nuo pramogų iki transporto.
Socialinės dinamikos ir negalios suvokimo pokyčiai, nes smegenų implantų technologija panaikina ribą tarp terapinio naudojimo ir padidėjimo, todėl atsiranda naujos visuomenės normos ir vertybės, susijusios su žmogaus tobulėjimu.