Vízia s mozgovým implantátom: Vytváranie obrazov v mozgu

OBRÁZOK PRE OBRÁZOK:
Obrazový kredit
iStock

Vízia s mozgovým implantátom: Vytváranie obrazov v mozgu

Vízia s mozgovým implantátom: Vytváranie obrazov v mozgu

Text podnadpisu
Nový typ mozgového implantátu môže potenciálne obnoviť čiastočné videnie pre milióny ľudí, ktorí zápasia so zrakovým postihnutím.
    • Autor:
    • meno autora
      Predvídavosť Quantumrun
    • Augusta 17, 2022

    Súhrn prehľadu

    Slepota je rozšírený problém a vedci experimentujú s mozgovými implantátmi na obnovenie zraku. Tieto implantáty vložené priamo do zrakovej kôry mozgu by mohli výrazne zlepšiť životy ľudí so zrakovým postihnutím, čo im umožní vidieť základné tvary a v budúcnosti možno aj ďalšie. Táto vyvíjajúca sa technológia nielenže zlepšuje vyhliadky na nezávislosť pre zrakovo postihnutých, ale vyvoláva aj otázky o jej širších spoločenských a environmentálnych dopadoch.

    Kontext videnia mozgového implantátu

    Jednou z najbežnejších porúch na svete je slepota, ktorá v rôznej miere postihuje viac ako 410 miliónov jedincov na celom svete. Vedci skúmajú množstvo spôsobov liečby na pomoc jednotlivcom trpiacim týmto stavom, vrátane priamych implantátov do zrakovej kôry mozgu.

    Príkladom je 58-ročný učiteľ, ktorý bol 16 rokov slepý. Po tom, čo jej neurochirurg implantoval do zrakovej kôry 100 mikroihiel na zaznamenávanie a stimuláciu neurónov, mohla konečne vidieť písmená, identifikovať okraje predmetov a hrať videohru Maggie Simpson. Testovaný subjekt potom nosil okuliare s miniatúrnymi videokamerami a softvérom, ktorý kódoval vizuálne údaje. Informácie boli následne odoslané na elektródy v jej mozgu. S implantátom žila šesť mesiacov a nezaznamenala žiadne poruchy mozgovej aktivity ani iné zdravotné komplikácie. 

    Táto štúdia, ktorú uskutočnil tím vedcov z Univerzity Miguela Hernándeza (Španielsko) a Holandského inštitútu neurovedy, predstavuje skok vpred pre vedcov, ktorí dúfajú, že vytvoria umelý zrakový mozog, ktorý by pomohol slepým ľuďom byť nezávislejšími. Medzitým vedci vo Veľkej Británii vyvinuli mozgový implantát, ktorý využíva dlhé impulzy elektrického prúdu na zlepšenie ostrosti obrazu pre ľudí s retinitis pigmentosa (RP). Toto dedičné ochorenie, ktoré postihuje 1 zo 4,000 XNUMX Britov, ničí bunky detekujúce svetlo v sietnici a nakoniec vedie k slepote.

    Rušivý vplyv

    Aj keď je to sľubné, vyžaduje sa veľa testov, kým sa táto vyvíjajúca sa liečba môže komerčne ponúknuť. Španielske a holandské výskumné tímy skúmajú, ako urobiť obrázky odosielané do mozgu zložitejšie a stimulovať viac elektród naraz, aby ľudia videli viac než len základné tvary a pohyby. Cieľom je umožniť jednotlivcom so zrakovým postihnutím vykonávať každodenné úlohy vrátane schopnosti identifikovať ľudí, dvere alebo autá, čo vedie k zvýšeniu bezpečnosti a mobility.

    Obídením prerušeného spojenia medzi mozgom a očami sa vedci môžu zamerať na priamu stimuláciu mozgu, aby obnovil obrazy, tvary a farby. Samotný transplantačný proces, nazývaný minikraniotómia, je veľmi jednoduchý a riadi sa štandardnými neurochirurgickými postupmi. Zahŕňa vytvorenie 1.5 cm otvoru v lebke na vloženie skupiny elektród.

    Vedci tvrdia, že skupina asi 700 elektród stačí na to, aby poskytla nevidomému človeku dostatok vizuálnych informácií na výrazné zlepšenie mobility a nezávislosti. Ich cieľom je v budúcich štúdiách pridať viac mikročipov, pretože implantát vyžaduje iba malé elektrické prúdy na stimuláciu zrakovej kôry. Ďalšou rozvíjajúcou sa terapiou je použitie nástroja na úpravu génov CRISPR na úpravu a opravu DNA pacientov so zriedkavými genetickými očnými chorobami, aby sa telu umožnilo prirodzene liečiť poruchy zraku.

    Dôsledky implantovateľných postupov obnovy zraku

    Širšie dôsledky použitia mozgových implantátov na zlepšenie a obnovu zraku môžu zahŕňať: 

    • Posilnená spolupráca medzi lekárskymi univerzitami, začínajúcimi zdravotníckymi spoločnosťami a farmaceutickými spoločnosťami zameranými na terapie obnovy zraku po transplantácii mozgu, čo vedie k zrýchlenému pokroku v tejto oblasti.
    • Posun v neurochirurgickom tréningu smerom k špecializácii na procedúry mozgových implantátov na obnovu zraku, čo výrazne mení lekárske vzdelanie a prax.
    • Zintenzívnený výskum inteligentných okuliarov ako neinvazívnej alternatívy k mozgovým implantátom, čím sa podporuje pokrok v nositeľnej technológii na zlepšenie zraku.
    • Aplikácia technológie mozgových implantátov u jedincov s normálnym zrakom, ktorá ponúka rozšírené vizuálne schopnosti, ako je extrémne zaostrenie, jasnosť na diaľku alebo infračervené videnie, a následne transformuje rôzne profesionálne oblasti, ktoré sa spoliehajú na zvýšenú zrakovú ostrosť.
    • Krajiny zamestnanosti sa menia, keď jednotlivci s obnovenou víziou vstupujú do pracovnej sily alebo sa do nej vracajú, čo vedie k posunom v dostupnosti pracovných miest a požiadavkách na odbornú prípravu v rôznych sektoroch.
    • Potenciálne vplyvy na životné prostredie zo zvýšenej výroby a likvidácie špičkových zariadení na zlepšenie zraku, ktoré si vyžadujú udržateľnejšie výrobné a recyklačné procesy.
    • Posuny v správaní spotrebiteľov a dopyt na trhu, keďže zlepšená vízia sa stáva žiaducou črtou, ktorá ovplyvňuje odvetvia od zábavy až po dopravu.
    • Zmeny v sociálnej dynamike a vnímaní zdravotného postihnutia, pretože technológia mozgových implantátov stiera hranicu medzi terapeutickým využitím a augmentáciou, čo vedie k novým spoločenským normám a hodnotám v oblasti ľudského zlepšovania.

    Otázky na zváženie

    • Ako inak by podľa vás mohla táto technológia zmeniť životy zrakovo postihnutých?
    • Aké ďalšie aplikácie existujú pre túto technológiu?

    Prehľadové referencie

    Pre tento prehľad boli použité nasledujúce populárne a inštitucionálne odkazy: