Teadlased loovad ajuimplantaadi, mis aitas pimedal naisel tähti näha

509fb1bc2e7fee465fd5a85f37906f08 - January 18, 2022Kirjutas Erika Watts 10. novembril 2021- Fakt kontrollitud autor Jessica Beake, Ph D.Lähivõte vikerkest ja pupillist

  • Hiljuti on teadlaste meeskond püüdnud kasutada mikroelektroodide vahemikku, et aidata pimedatel näha tähti ja ka vorme.
  • Implantaat, mis on seotud peenraha mõõtmetega, läheb mööda nägemisnärvist ja pakub põnevust ka aju esteetilist ajukooresse.
  • Uuringu lõpuleviimisel võib inimene määrata mitu tähte

Haiguste tõrje ja ka ennetamise keskuste (CDC) andmetel on Ameerika Ühendriikides umbes 1 miljon üle 40-aastast inimest pimedad.

Kuigi praegu ei ole nägemise kaotuse vastu rohtu, võib uhiuus siirdatav vidin olla lõpuks abistav meetod pimedate inimeste enesekindluse tõstmiseks. Implantaat kasutab sünteetilise nägemise pakkumiseks elektroodi.

Kuigi vidin jääb professionaalse kasvu algusesse, õnnestus esimene katse inimesega. Tulemused kuvatakse praegu ajakirjas The Journal ofClinical Investigation

Geniaalse uurimistöö viisid läbi Hispaania teadlased, kes tegid koostööd Hollandi Neuroteaduse Instituudi teadlastega Amsterdamis ja ka Utah' ülikoolis Salt Lake Citys.

Fosfeenid

Pimedad inimesed kogevad tunnet, mida nimetatakse spontaanseteks fosfeenideks. Fosfeenid on see, mida pimedad "näevad", kui suvalised valgussähvatused ilmuvad ilma valgust silma sattumata.

Nägevad isikud võivad samuti kogeda fosfeene. Näiteks tekivad stressifosfeenid siis, kui inimene oma silma puhastab. Teatud ravimid, ioniseeriv kiirgus ja ka elektriline ja ka magnetiline erutus võivad samuti põhjustada fosfeene.

Kuigi spontaansed fosfeenid ei paku mingit tüüpi kasulikku nägemust, mängis nende kohandamine praeguses uurimistöös üliolulist ülesannet.

Aju implantaat

Uurimistöö käigus implanteerisid teadlased hambaarstid Utah' elektroodivahemiku (AÜE) otse indiviidi aju esteetilist ajukooresse. Esteetiline ajukoor vastutab esteetilise teabe täpsustamise eest. AÜE sisaldas 96 mikroelektroodi, mis ennustasid räni alusest välja.

"Teadlaste ammune unistus on edastada teave otse pimedate inimeste nägemiskooresse, taastades seeläbi nägemise algelise vormi," kirjutavad kirjanikud. "Siiski pole veel kliiniliselt kättesaadavat kortikaalset visuaalset proteesi."

Uuring kestis 6 kuud ja koosnes ka üksikisikust: 57-aastasest naisest, kes jäi pimedaks 16 aastat enne uuringu algust.

Kui teadlased olid vidina hambaarstiga implanteerinud, oli inimesel paar nädalat aega taastuda. Enne kui teadlased võisid vidinat hindama hakata, pidid nad inimesega suhtlema, et veenduda, et ta suudab teha vahet spontaansete fosfeenide ja ka fosfeenide vahel, mida rühm kavatses toota kasuliku nägemise andmise komponendina.

Kui nad tuvastasid, et indiviid suudab tekitatud fosfeene 95% täpsusega määrata, alustasid teadlased koolitust ja hakkasid pakkuma talle tõelisi esteetilisi takistusi.

Treeningsessioonid toimusid tavaliselt 5 päeva nädalas, üks või kaks korda päevas ja ka umbes 4 tundi ühe seansi kohta. See kestis 6 kuud. Teadlased sünkroonisid implantaadiga ainulaadsete prillide komplekti, et nad saaksid jälgida inimese silmade liikumist.

Uuringuprogrammi jooksul õppis isik konkreetses ruumis fosfeene määrama.

Teadlased leidsid, et inimesel oli lihtsam vaadata valguse kohti, kui nad samal ajal edendasid rohkem kui 2 elektroodi. Produtseerivate elektroodide eraldamine suurendas samuti põhjust nii kirja kui ka vormi kinnituse kohta.

"See viitab sellele, et fosfeeni suurus ja välimus ei sõltu mitte ainult stimuleeritavate elektroodide arvust, vaid ka nende ruumilisest jaotusest," kirjutavad kirjanikud.

Uuringu lõpuleviimisel, kui rühm propageeris samal ajal ligikaudu 16 erineva mustriga elektroodi, oli indiviidil võimalus määrata arvukalt tähti ning teha vahet ka suur- ja väiketähtede vahel.

Uuringu juhtiv autor dr Eduardo Fern ánndez rääkis ajakirjale "Detonic.shop" uuringu kohta.

"Tahaksin rõhutada, et kuigi meie esialgsed tulemused on väga julgustavad, peaksime olema teadlikud, et see on endiselt teadus- ja mitte kliiniline ravi," ütles dr Fern ánndez.

"Selles kontekstis on ohutu ja tõhusa ajuga suhtlemisega seotud teaduslikud ja tehnoloogilised probleemid väga keerulised ning paljud probleemid tuleb lahendada enne, kui ajukoore visuaalset neuroproteesi saab pidada elujõuliseks kliiniliseks teraapiaks või võimaluseks."

Dr Fern ández on mobiilse bioloogia õppejõud ning histoloogia ja anatoomia osakonna juhataja Miguel Hern ándezi (UMH) ülikoolis Alicantes, Hispaanias. Samuti on ta Bioengineeringu Instituudi neurotehnilise ja ka neuroproteesimise osakonna juhendaja. UMH.

Uurimistöö tagajärjed

Implantaadi eesmärk ei ole veel täieliku nägemise taastamine, et pakkuda kasulikku nägemist.

"Selle uurimistöö üks eesmärk on anda pimedale rohkem liikumisvõimalusi," väidab eakate uurimistöö autor dr Richard Normann, bioinsener Utah' ülikoolist.

"See võib võimaldada neil hõlpsasti tuvastada inimesi, ukseavasid või autosid. See võib suurendada sõltumatust ja ohutust. Selle nimel me töötame,” väitis dr Normann.

Dr Fern ánndez selgitas, kuidas üritas implantaadiga kasulikku nägemust pakkuda.

"Me ei püüa pakkuda [täielikku nägemust], mis praegu pole teostatav, vaid lihtsalt pakkuda kasulikku nägemust selliste ülesannete jaoks nagu orienteerumine, liikuvus, suurte tegelaste lugemine jne," väitis dr Fern ández.

"Me peame minema samm-sammult ja mitte tekitama valesid ootusi ega alahindama väljakutseid, mis on veel lahendamata," jätkas dr Fern ández. "Selles raamistikus teeme ettepaneku, et arstide, põhiteadlaste, inseneride ja pimedate ühenduste vaheline koostöö on selles valdkonnas edu saavutamiseks võtmetähtsusega."

John Nosta, Nosta Labi looja ja ka Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) digitaalse terviseekspertide nimekirja liige, rääkis MNT-ga seoses ajuimplantaadiga.

"[See on] kindlasti oluline samm edasi, mis põhineb olemasolevatel ajuliidese tehnoloogiatel, nagu kohleaarne implantaat ja sügav aju stimulatsioon liikumishäirete korral."

Kirgede konflikt

Oluline on meeles pidada, et kaks uurimistöö autorit, Pieter R. Roelfsema ja ka Xing Chen, on Phosphoenixi nimelise neurotehnoloogia idufirma asutajad ja ka sellesse investorid.