Квантумран

ИЗОБРАЖЕНИЕ КРЕДИТ:

Istock

Зрение с помощью мозгового имплантата: создание изображений в мозгу

Новый тип мозгового имплантата потенциально может восстановить частичное зрение для миллионов людей, страдающих нарушениями зрения.

Автор:
Имя автора
Квантумран Форсайт
17 августа 2022

Сводка статистики

Слепота является широко распространенной проблемой, и ученые экспериментируют с мозговыми имплантатами для восстановления зрения. Эти имплантаты, вставленные непосредственно в зрительную кору головного мозга, могут значительно улучшить жизнь людей с нарушениями зрения, позволяя им видеть основные формы и, возможно, больше в будущем. Эта развивающаяся технология не только расширяет перспективы независимости людей с нарушениями зрения, но также поднимает вопросы о ее более широком воздействии на общество и окружающую среду.

Контекст видения мозгового имплантата

Одним из наиболее распространенных нарушений в мире является слепота, от которой в той или иной степени страдают более 410 миллионов человек во всем мире. Ученые исследуют многочисленные методы лечения, чтобы помочь людям, страдающим этим заболеванием, включая прямые имплантаты в зрительной коре головного мозга.

Примером может служить 58-летняя учительница, которая была слепа 16 лет. Она наконец смогла видеть буквы, распознавать края объектов и играть в видеоигру Мэгги Симпсон после того, как нейрохирург имплантировал ей в зрительную кору 100 микроигл для записи и стимуляции нейронов. Затем испытуемый надел очки с миниатюрными видеокамерами и программное обеспечение, кодирующее визуальные данные. Затем информация была отправлена на электроды в ее мозгу. Она прожила с имплантатом шесть месяцев и не испытала никаких нарушений мозговой деятельности или других осложнений со здоровьем.

Это исследование, проведенное группой ученых из Университета Мигеля Эрнандеса (Испания) и Нидерландского института неврологии, представляет собой шаг вперед для ученых, надеющихся создать искусственный зрительный мозг, который помог бы слепым людям быть более независимыми. Тем временем ученые в Великобритании разработали мозговой имплантат, который использует длинные импульсы электрического тока для улучшения четкости изображения у людей с пигментным ретинитом (RP). Это наследственное заболевание, которым страдает 1 из 4,000 британцев, разрушает светочувствительные клетки сетчатки и в конечном итоге приводит к слепоте.

Разрушительное воздействие

Несмотря на многообещающие результаты, необходимо провести множество испытаний, прежде чем это развивающееся лечение можно будет предложить на коммерческой основе. Испанские и голландские исследовательские группы изучают, как сделать изображения, отправляемые в мозг, более сложными и одновременно стимулировать больше электродов, чтобы люди могли видеть больше, чем просто базовые формы и движения. Цель состоит в том, чтобы дать возможность людям с нарушениями зрения выполнять повседневные задачи, включая возможность идентифицировать людей, дверные проемы или автомобили, что приведет к повышению безопасности и мобильности.

Обходя разорванную связь между мозгом и глазами, ученые могут сосредоточиться на непосредственной стимуляции мозга для восстановления изображений, форм и цветов. Сам процесс трансплантации, называемый миникраниотомией, очень прост и соответствует стандартной нейрохирургической практике. Он предполагает создание в черепе отверстия диаметром 1.5 см для введения группы электродов.

Исследователи говорят, что группы из примерно 700 электродов достаточно, чтобы предоставить слепому человеку достаточно зрительной информации, чтобы значительно улучшить мобильность и независимость. В будущих исследованиях они намерены добавить больше микрочипов, поскольку имплантат требует лишь небольших электрических токов для стимуляции зрительной коры. Еще одна развивающаяся терапия — использование инструмента редактирования генов CRISPR для модификации и восстановления ДНК пациентов с редкими генетическими заболеваниями глаз, чтобы позволить организму естественным образом лечить нарушения зрения.

Последствия имплантируемых процедур восстановления зрения

Более широкие последствия применения мозговых имплантатов для улучшения и восстановления зрения могут включать:

Расширение сотрудничества между медицинскими университетами, стартапами в области здравоохранения и фармацевтическими компаниями, специализирующимися на методах восстановления зрения с помощью трансплантации мозга, приводит к ускорению прогресса в этой области.
Сдвиг нейрохирургической подготовки в сторону специализации на процедурах имплантации головного мозга для восстановления зрения, что существенно меняет медицинское образование и практику.
Интенсивные исследования умных очков как неинвазивной альтернативы мозговым имплантатам, способствующие развитию носимых технологий для улучшения зрения.
Применение технологии мозговых имплантатов у людей с нормальным зрением, предлагающей расширенные зрительные возможности, такие как экстремальная фокусировка, четкость на большом расстоянии или инфракрасное зрение, и, как следствие, трансформация различных профессиональных областей, которые полагаются на повышенную остроту зрения.
Ситуация в сфере занятости меняется по мере того, как люди с восстановленным зрением поступают или возвращаются на рынок труда, что приводит к изменениям в наличии рабочих мест и требованиях к обучению в различных секторах.
Потенциальные экологические последствия увеличения производства и утилизации высокотехнологичных устройств для улучшения зрения, требующие более устойчивых процессов производства и переработки.
Изменения в поведении потребителей и рыночном спросе по мере того, как улучшенное зрение становится желательной чертой, влияющей на самые разные отрасли, от развлечений до транспорта.
Изменения в социальной динамике и восприятии инвалидности, поскольку технология мозговых имплантатов стирает грань между терапевтическим использованием и аугментацией, что приводит к новым социальным нормам и ценностям, связанным с совершенствованием человека.