Widzenie za pomocą implantów mózgowych: tworzenie obrazów w mózgu

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 17 sierpnia 2022 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Ślepota jest powszechnym problemem, a naukowcy eksperymentują z implantami mózgowymi, aby przywrócić wzrok. Implanty te, umieszczane bezpośrednio w korze wzrokowej mózgu, mogą znacznie poprawić życie osób z wadami wzroku, umożliwiając im widzenie podstawowych kształtów, a w przyszłości być może i więcej. Ta rozwijająca się technologia nie tylko zwiększa perspektywy niezależności osób niedowidzących, ale także rodzi pytania dotyczące jej szerszego wpływu na społeczeństwo i środowisko.

Kontekst widzenia implantu mózgu

Jednym z najczęstszych zaburzeń na świecie jest ślepota, która w różnym stopniu dotyka ponad 410 milionów osób na całym świecie. Naukowcy prowadzą badania nad licznymi metodami leczenia, które mają pomóc osobom cierpiącym na tę chorobę, w tym bezpośrednimi implantami w korze wzrokowej mózgu.

Przykładem jest 58-letnia nauczycielka, która od 16 lat była niewidoma. W końcu mogła widzieć litery, identyfikować krawędzie obiektów i grać w grę wideo Maggie Simpson po tym, jak neurochirurg wszczepił jej 100 mikroigieł do kory wzrokowej, aby rejestrować i stymulować neurony. Następnie osoba badana nosiła okulary z miniaturowymi kamerami wideo i oprogramowaniem kodującym dane wizualne. Informacje zostały następnie przesłane do elektrod w jej mózgu. Żyła z implantem przez sześć miesięcy i nie doświadczyła żadnych zakłóceń w pracy mózgu ani innych powikłań zdrowotnych. 

To badanie, przeprowadzone przez zespół naukowców z Uniwersytetu Miguel Hernández (Hiszpania) i Holenderskiego Instytutu Neuronauki, stanowi krok naprzód dla naukowców, którzy mają nadzieję stworzyć sztuczny mózg wzrokowy, który pomógłby osobom niewidomym być bardziej niezależnymi. Tymczasem naukowcy z Wielkiej Brytanii opracowali implant mózgu, który wykorzystuje długie impulsy prądu elektrycznego do poprawy ostrości obrazu u osób z barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki (RP). Ta dziedziczna choroba, która dotyka 1 na 4,000 Brytyjczyków, niszczy komórki wykrywające światło w siatkówce i ostatecznie prowadzi do ślepoty.

Zakłócający wpływ

Choć obiecujące, potrzeba wielu testów, zanim to rozwijające się leczenie będzie mogło być oferowane na rynku. Hiszpańskie i holenderskie zespoły badawcze badają, w jaki sposób uczynić obrazy wysyłane do mózgu bardziej złożonymi i stymulować więcej elektrod jednocześnie, aby ludzie mogli widzieć więcej niż tylko podstawowe kształty i ruchy. Celem jest umożliwienie osobom z wadami wzroku wykonywania codziennych zadań, w tym możliwości identyfikacji osób, drzwi lub samochodów, co prowadzi do zwiększenia bezpieczeństwa i mobilności.

Omijając zerwane połączenie między mózgiem a oczami, naukowcy mogą skupić się na bezpośredniej stymulacji mózgu w celu przywrócenia obrazów, kształtów i kolorów. Sam proces przeszczepiania, zwany minikraniotomią, jest bardzo prosty i przebiega zgodnie ze standardowymi praktykami neurochirurgicznymi. Polega na wykonaniu w czaszce otworu o średnicy 1.5 cm w celu wprowadzenia grupy elektrod.

Naukowcy twierdzą, że grupa około 700 elektrod wystarczy, aby zapewnić osobie niewidomej wystarczającą ilość informacji wzrokowych, aby znacząco poprawić mobilność i niezależność. Chcą dodać więcej mikromacierzy w przyszłych badaniach, ponieważ implant wymaga jedynie małych prądów elektrycznych do stymulacji kory wzrokowej. Inną rozwijającą się terapią jest wykorzystanie narzędzia do edycji genów CRISPR w celu modyfikacji i naprawy DNA pacjentów z rzadkimi genetycznymi chorobami oczu, aby umożliwić organizmowi naturalne leczenie wad wzroku.

Implikacje procedur przywracania wzroku wszczepialnego

Szersze konsekwencje zastosowania implantów mózgowych w celu poprawy i przywrócenia wzroku mogą obejmować: 

• Wzmocniona współpraca między uniwersytetami medycznymi, start-upami z branży opieki zdrowotnej i firmami farmaceutycznymi skupiającymi się na terapiach przywracających wzrok poprzez przeszczep mózgu, co prowadzi do przyspieszonego postępu w tej dziedzinie.
• Zmiana w szkoleniu neurochirurgicznym w kierunku specjalizacji w procedurach wszczepiania mózgu w celu przywrócenia wzroku, znacząco zmieniając edukację i praktykę medyczną.
• Zintensyfikowano badania nad inteligentnymi okularami jako nieinwazyjną alternatywą dla implantów mózgowych, wspierając postęp w technologii noszenia w celu poprawy wzroku.
• Zastosowanie technologii implantów mózgowych u osób z normalnym wzrokiem, oferujących zwiększone możliwości wizualne, takie jak ekstremalne skupienie, wyrazistość na duże odległości lub widzenie w podczerwieni, a w konsekwencji przekształcające różne dziedziny zawodowe, które opierają się na zwiększonej ostrości wzroku.
• Krajobraz zatrudnienia zmienia się w miarę jak osoby z przywróconym wzrokiem wchodzą lub ponownie wchodzą na rynek pracy, co prowadzi do zmian w dostępności miejsc pracy i wymaganiach szkoleniowych w różnych sektorach.
• Potencjalny wpływ na środowisko wynikający ze zwiększonej produkcji i utylizacji zaawansowanych technologicznie urządzeń poprawiających widzenie, wymagający bardziej zrównoważonych procesów produkcji i recyklingu.
• Zmiany w zachowaniach konsumentów i popycie rynkowym, w miarę jak ulepszona wizja staje się pożądaną cechą wpływającą na różne gałęzie przemysłu, od rozrywki po transport.
• Zmiany w dynamice społecznej i postrzeganiu niepełnosprawności, w miarę jak technologia implantów mózgowych zaciera granicę między zastosowaniem terapeutycznym a udoskonalaniem, prowadząc do nowych norm społecznych i wartości dotyczących ulepszania człowieka.

Pytania do rozważenia

• Jak jeszcze Twoim zdaniem ta technologia może zmienić życie osób niedowidzących?
• Jakie inne zastosowania istnieją dla tej technologii?