การมองเห็นที่เปิดใช้งานการฝังสมอง: การสร้างภาพภายในสมอง

• เขียนโดย:
• ชื่อผู้เขียน

  มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
• สิงหาคม 17, 2022

สรุปข้อมูลเชิงลึก

การตาบอดเป็นปัญหาที่แพร่หลาย และนักวิทยาศาสตร์กำลังทดลองการปลูกถ่ายสมองเพื่อฟื้นฟูการมองเห็น การปลูกถ่ายเหล่านี้ซึ่งสอดเข้าไปในคอร์เทกซ์การมองเห็นของสมองโดยตรง สามารถปรับปรุงชีวิตของผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นได้อย่างมีนัยสำคัญ ช่วยให้พวกเขามองเห็นรูปร่างพื้นฐานและอาจมากขึ้นในอนาคต เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มโอกาสในการเป็นอิสระของผู้พิการทางสายตาเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับผลกระทบทางสังคมและสิ่งแวดล้อมในวงกว้างอีกด้วย

บริบทการมองเห็นของสมองเทียม

หนึ่งในความบกพร่องที่พบมากที่สุดในโลกคือการตาบอด ซึ่งส่งผลกระทบต่อผู้คนกว่า 410 ล้านคนทั่วโลกในระดับที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นคว้าวิธีการรักษามากมายเพื่อช่วยเหลือบุคคลที่ทุกข์ทรมานจากอาการนี้ รวมถึงการปลูกถ่ายโดยตรงในคอร์เทกซ์การมองเห็นของสมอง

ตัวอย่างคือครูวัย 58 ปี ซึ่งตาบอดมา 16 ปีแล้ว ในที่สุดเธอก็สามารถเห็นตัวอักษร ระบุขอบของวัตถุ และเล่นวิดีโอเกมของ Maggie Simpson หลังจากที่ศัลยแพทย์ระบบประสาทได้ฝังเข็มขนาดเล็ก 100 เข็มเข้าไปในคอร์เทกซ์การมองเห็นของเธอเพื่อบันทึกและกระตุ้นเซลล์ประสาท จากนั้นผู้ทดสอบสวมแว่นตาที่มีกล้องวิดีโอขนาดเล็กและซอฟต์แวร์ที่เข้ารหัสข้อมูลภาพ จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดในสมองของเธอ เธออาศัยอยู่กับการปลูกถ่ายเป็นเวลาหกเดือน และไม่มีอาการรบกวนการทำงานของสมองหรือภาวะแทรกซ้อนด้านสุขภาพอื่นๆ 

การศึกษานี้ดำเนินการโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Miguel Hernández (สเปน) และสถาบันประสาทวิทยาแห่งเนเธอร์แลนด์ แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่หวังจะสร้างสมองเทียมที่จะช่วยให้คนตาบอดมีอิสระมากขึ้น ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ในสหราชอาณาจักรได้พัฒนาสมองเทียมที่ใช้พัลส์กระแสไฟฟ้ายาวเพื่อปรับปรุงความคมชัดของภาพสำหรับผู้ที่เป็นโรคจอประสาทตาอักเสบ (RP) โรคทางพันธุกรรมนี้ซึ่งส่งผลกระทบต่อชาวอังกฤษ 1 ใน 4,000 คน ทำลายเซลล์ตรวจจับแสงในเรตินาและทำให้ตาบอดในที่สุด

ผลกระทบก่อกวน

แม้ว่ามีแนวโน้มดี แต่ก็จำเป็นต้องมีการทดสอบจำนวนมากก่อนจึงจะสามารถนำเสนอการรักษาที่กำลังพัฒนานี้ได้ในเชิงพาณิชย์ ทีมวิจัยชาวสเปนและดัตช์กำลังสำรวจวิธีทำให้ภาพที่ส่งไปยังสมองซับซ้อนยิ่งขึ้น และกระตุ้นอิเล็กโทรดมากขึ้นในคราวเดียว เพื่อให้ผู้คนสามารถมองเห็นได้มากกว่าแค่รูปร่างและการเคลื่อนไหวพื้นฐาน เป้าหมายคือเพื่อให้บุคคลที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นสามารถทำงานได้ในแต่ละวัน รวมถึงสามารถระบุตัวบุคคล ทางเข้าประตู หรือรถยนต์ ได้ ซึ่งนำไปสู่ความปลอดภัยและความคล่องตัวที่เพิ่มขึ้น

นักวิทยาศาสตร์สามารถมุ่งความสนใจไปที่การกระตุ้นสมองโดยตรงเพื่อฟื้นฟูภาพ รูปร่าง และสีด้วยการเลี่ยงการเชื่อมโยงที่ขาดระหว่างสมองและดวงตา กระบวนการปลูกถ่ายที่เรียกว่า minicraniotomy นั้นตรงไปตรงมามากและปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติมาตรฐานของการผ่าตัดระบบประสาท โดยจะต้องสร้างรูขนาด 1.5 ซม. ในกะโหลกศีรษะเพื่อแทรกกลุ่มอิเล็กโทรด

นักวิจัยกล่าวว่ากลุ่มอิเล็กโทรดประมาณ 700 ชิ้นเพียงพอที่จะให้ข้อมูลภาพแก่คนตาบอดได้มากพอที่จะปรับปรุงการเคลื่อนไหวและความเป็นอิสระได้อย่างมาก พวกเขาตั้งเป้าที่จะเพิ่มไมโครอาร์เรย์มากขึ้นในการศึกษาในอนาคต เนื่องจากอุปกรณ์ฝังต้องใช้กระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยในการกระตุ้นคอร์เทกซ์การมองเห็น การบำบัดที่กำลังพัฒนาอีกอย่างหนึ่งคือการใช้เครื่องมือแก้ไขยีน CRISPR เพื่อปรับเปลี่ยนและซ่อมแซม DNA ของผู้ป่วยโรคตาทางพันธุกรรมที่หายาก เพื่อให้ร่างกายสามารถรักษาความบกพร่องทางการมองเห็นได้ตามธรรมชาติ

ผลกระทบของขั้นตอนการฟื้นฟูการมองเห็นแบบฝัง

ผลกระทบที่กว้างขึ้นของการปลูกถ่ายสมองที่ใช้กับการปรับปรุงและฟื้นฟูการมองเห็นอาจรวมถึง: 

• ส่งเสริมความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยทางการแพทย์ บริษัทสตาร์ทอัพด้านการดูแลสุขภาพ และบริษัทยาที่มุ่งเน้นไปที่การบำบัดฟื้นฟูการมองเห็นด้วยการปลูกถ่ายสมอง ซึ่งนำไปสู่การเร่งความก้าวหน้าในสาขานี้
• การเปลี่ยนแปลงในการฝึกศัลยกรรมประสาทไปสู่ความเชี่ยวชาญในขั้นตอนการปลูกถ่ายสมองเพื่อการฟื้นฟูการมองเห็น ซึ่งเปลี่ยนแปลงการศึกษาทางการแพทย์และการปฏิบัติไปอย่างมาก
• การวิจัยที่เข้มข้นเกี่ยวกับแว่นตาอัจฉริยะซึ่งเป็นทางเลือกที่ไม่รุกรานจากการปลูกถ่ายสมอง ส่งเสริมความก้าวหน้าในเทคโนโลยีอุปกรณ์สวมใส่เพื่อการปรับปรุงการมองเห็น
• การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการปลูกถ่ายสมองในบุคคลที่มีการมองเห็นปกติ โดยนำเสนอความสามารถในการมองเห็นที่เพิ่มขึ้น เช่น การโฟกัสที่รุนแรง ความชัดเจนในระยะไกล หรือการมองเห็นแบบอินฟราเรด และเป็นผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสาขาอาชีพต่างๆ ที่ต้องอาศัยการมองเห็นที่ดีขึ้น
• ภาพรวมการจ้างงานเปลี่ยนแปลงไปเมื่อบุคคลที่มีวิสัยทัศน์กลับเข้าหรือกลับเข้ามาทำงานอีกครั้ง ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความพร้อมในการทำงานและข้อกำหนดการฝึกอบรมในภาคส่วนต่างๆ
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นจากการผลิตที่เพิ่มขึ้นและการกำจัดอุปกรณ์ปรับปรุงการมองเห็นที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งต้องการกระบวนการผลิตและการรีไซเคิลที่ยั่งยืนมากขึ้น
• พฤติกรรมของผู้บริโภคและความต้องการของตลาดเปลี่ยนไป เนื่องจากวิสัยทัศน์ที่ดีขึ้นกลายเป็นลักษณะที่พึงประสงค์ ซึ่งมีอิทธิพลต่ออุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่ความบันเทิงไปจนถึงการขนส่ง
• การเปลี่ยนแปลงของพลวัตทางสังคมและการรับรู้ถึงความพิการ เนื่องจากเทคโนโลยีการปลูกถ่ายสมองทำให้เส้นแบ่งระหว่างการใช้ในการรักษาและการเสริมสมองไม่ชัดเจน นำไปสู่บรรทัดฐานทางสังคมและค่านิยมใหม่ๆ เกี่ยวกับการเพิ่มประสิทธิภาพของมนุษย์

คำถามที่ต้องพิจารณา

• คุณคิดว่าเทคโนโลยีนี้จะเปลี่ยนชีวิตผู้พิการทางสายตาได้อีกแค่ไหน?
• มีแอปพลิเคชันอื่นใดอีกบ้างสำหรับเทคโนโลยีนี้