Quantumrun

КРЕДИТ ЗОБРАЖЕННЯ:

iStock

Зір із підтримкою мозкових імплантатів: створення зображень у мозку

Новий тип мозкового імплантату потенційно може частково повернути зір мільйонам людей, які борються з вадами зору.

Автор:
ім'я автора
Quantumrun Foresight
Серпень 17, 2022

Короткий огляд

Сліпота є широко поширеною проблемою, і вчені експериментують із мозковими імплантатами для відновлення зору. Ці імплантати, вставлені безпосередньо в зорову кору головного мозку, можуть значно покращити життя людей із вадами зору, дозволяючи їм бачити основні форми та, можливо, більше в майбутньому. Ця технологія, що розвивається, не лише покращує перспективи незалежності для людей із вадами зору, але й ставить питання про її ширший вплив на суспільство та навколишнє середовище.

Контекст бачення імплантату мозку

Одним із найпоширеніших захворювань у світі є сліпота, яка різною мірою вражає понад 410 мільйонів людей у всьому світі. Вчені досліджують численні методи лікування, щоб допомогти людям, які страждають від цього захворювання, включаючи прямі імплантати в зорову кору головного мозку.

Прикладом може бути 58-річний вчитель, який був сліпим 16 років. Вона нарешті змогла бачити літери, визначати краї об’єктів і грати у відеогру «Меггі Сімпсон» після того, як нейрохірург імплантував 100 мікроголок у її зорову кору для запису та стимуляції нейронів. Потім піддослідний одягав окуляри з мініатюрними відеокамерами та програмним забезпеченням, яке кодувало візуальні дані. Потім інформація надсилалася до електродів у її мозку. Вона прожила з імплантатом шість місяців і не зазнала жодних порушень мозкової діяльності чи інших ускладнень зі здоров’ям.

Це дослідження, проведене командою вчених з Університету Мігеля Ернандеса (Іспанія) та Нідерландського інституту неврології, є кроком вперед для вчених, які сподіваються створити штучний зоровий мозок, який допоможе сліпим людям бути більш незалежними. Тим часом вчені з Великої Британії розробили мозковий імплантат, який використовує довгі імпульси електричного струму для покращення різкості зображення для людей з пігментним ретинітом (RP). Це спадкове захворювання, яке вражає 1 з 4,000 британців, руйнує світлочутливі клітини в сітківці ока і зрештою призводить до сліпоти.

Руйнівний вплив

Незважаючи на те, що це багатообіцяюче, потрібне багато випробувань, перш ніж це розвивається лікування можна буде запропонувати комерційно. Іспанська та голландська дослідницькі групи досліджують, як зробити зображення, що надсилаються в мозок, більш складними та стимулювати більше електродів одночасно, щоб люди могли бачити більше, ніж просто основні форми та рухи. Мета полягає в тому, щоб дати людям з вадами зору можливість виконувати повсякденні завдання, включно з можливістю впізнавати людей, двері чи автомобілі, що сприяє підвищенню безпеки та мобільності.

Обійшовши розірваний зв’язок між мозком і очима, вчені можуть зосередитися на прямій стимуляції мозку для відновлення зображень, форм і кольорів. Сам процес трансплантації, який називається мінікраніотомія, дуже простий і відповідає стандартним нейрохірургічним практикам. Він передбачає створення 1.5-сантиметрового отвору в черепі для введення групи електродів.

Дослідники кажуть, що групи з приблизно 700 електродів достатньо, щоб надати сліпій людині достатньо візуальної інформації для значного покращення мобільності та незалежності. Вони прагнуть додати більше мікроматриць у майбутніх дослідженнях, оскільки імплантату потрібні лише невеликі електричні струми для стимуляції зорової кори. Інша терапія, що розвивається, полягає у використанні інструменту редагування генів CRISPR для модифікації та відновлення ДНК пацієнтів із рідкісними генетичними захворюваннями очей, щоб дати можливість організму лікувати порушення зору природним шляхом.

Наслідки імплантованих процедур відновлення зору

Більш широкі наслідки застосування мозкових імплантатів для покращення та відновлення зору можуть включати:

Поглиблена співпраця між медичними університетами, стартапами в галузі охорони здоров’я та фармацевтичними компаніями, які зосереджуються на терапії відновлення зору за допомогою трансплантації мозку, що призводить до прискореного прогресу в цій галузі.
Зрушення в нейрохірургічній підготовці до спеціалізації в процедурах імплантації мозку для відновлення зору, суттєво змінюючи медичну освіту та практику.
Інтенсифіковані дослідження розумних окулярів як неінвазивної альтернативи імплантатам мозку, сприяючи прогресу в носимих технологіях для покращення зору.
Застосування технології імплантації мозку в осіб із нормальним зором, що пропонує розширені зорові можливості, такі як екстремальний фокус, чіткість на великій відстані або інфрачервоний зір, і, отже, трансформує різні професійні сфери, які покладаються на підвищену гостроту зору.
Ландшафт зайнятості змінюється, коли люди з відновленим зором приходять або знову входять до робочої сили, що призводить до змін у доступності робочих місць і вимог до навчання в різних секторах.
Потенційний вплив на навколишнє середовище від збільшення виробництва та утилізації високотехнологічних пристроїв для покращення зору, що вимагає більш екологічних процесів виробництва та переробки.
Зміни в поведінці споживачів і ринковому попиті, оскільки покращене бачення стає бажаною рисою, впливаючи на різноманітні галузі від розваг до транспорту.
Зміни в соціальній динаміці та сприйнятті інвалідності, оскільки технологія імплантації мозку стирає межу між терапевтичним використанням і збільшенням, що призводить до нових суспільних норм і цінностей щодо вдосконалення людини.