Hersenimplantaat laat blinde mensen ‘zien’ door een camera

om zo te Om blinden tenminste gedeeltelijk het gezichtsvermogen te herstellen, proberen verschillende onderzoeksteams met wisselend succes echte bionische ogen te ontwikkelen. De grootste uitdaging van het prothetische oog is het aantal minuscule zenuwuiteinden dat moet worden gesimuleerd (de menselijke oogzenuw bevat er miljoenen). Een recent ontwikkelde oogprothese bijvoorbeeld, maakte het alleen mogelijk om afbeeldingen van 100 pixels te krijgen. Onlangs probeerden Spaanse onderzoekers een andere benadering: de ogen omzeilen om rechtstreeks met de visuele cortex van de hersenen te communiceren. Het beeld wordt verkregen door een camera die op een bril is geplaatst voordat het wordt omgezet in geschikte elektrische signalen.

Om de te converteren beelden vast te leggen, wordt de gebruiker voorzien van een bril met een centrale camera. Een soort kunstmatig netvlies. De onderzoekers bouwden voort op werk dat eerder was gedaan door Monash University in Australië en het Eye Research Center in Australië, maar ze gebruikten een ander implantaat dat rechtstreeks in hersenweefsel werd geïmplanteerd.

Toegegeven, de camera wordt momenteel niet gebruikt om een ​​compleet beeld over te brengen, maar maakt gebruik van verschillen in licht waarmee hij vormen en objecten kan onderscheiden. Voor dit doel wordt het licht dat voor de bril wordt opgevangen, omgezet in elektrische signalen die worden doorgegeven aan het implantaat dat in de hersenen van de gebruiker is geplaatst, een driedimensionale array bestaande uit 96 micro-elektroden. De studie, geleid door professor Eduardo Fernandez Joffre, werd gepubliceerd in het tijdschrift Tijdschrift voor klinisch onderzoek.

Herscheppen van de visie “pixel voor pixel”…

Het implantaat is 4 mm breed en beide micro-elektroden zijn 1,5 mm lang. Ze worden in hersenweefsel ingebracht zodat ze de elektrische activiteit van neuronen in de visuele cortex, gelegen in de grotere hersenschors, kunnen stimuleren en controleren. Door deze stimulatie kan de persoon de lichtpatronen waarnemen die door het kunstmatige netvlies worden uitgezonden.

Vorig jaar werd een versie van 1.000 elektroden met succes getest op primaten, hoewel de dieren niet blind waren. Onlangs heeft een team van de Spaanse Miguel Hernandez Universiteit de huidige versie getest op een 57-jarige vrouw die al meer dan 16 jaar blind was. Na de beginfase waarin ik de afbeeldingen die door het apparaat werden geproduceerd leerde interpreteren, kon ik de letters en silhouetten van bepaalde objecten herkennen.

In onderstaande video kan de patiënt op een virtueel scherm grofweg onderscheiden waar de beweging plaatsvindt (door de visuele cortex te stimuleren):

Het implantaat had verder geen invloed op de functie van de hersenschors en stimuleerde evenmin naburige niet-doelwitneuronen. Bovendien hadden ze veel minder elektrische stroom nodig dan vergelijkbare elektrode-arrays die op het oppervlak van de hersenen waren geplaatst (gebruikt in eerdere onderzoeken), waardoor ze veel veiliger in gebruik waren.

Wanneer individuele elektroden op of boven een bepaalde drempel werden gestimuleerd, rapporteerde de proefpersoon over het algemeen dat de opgeroepen waarnemingen kleurloos (wit) waren. ” Voor stroomsterkte lager dan de respectieve drempel (maar)De fosfine was soms licht gekleurd, geelachtig of donkerbruin Schrijf de onderzoekers in hun document.

Er is nog veel werk aan de winkel voordat de technologie praktisch kan worden gebruikt, dus wetenschappers werven nu blinde vrijwilligers voor verdere experimenten. Deze kunnen bestaan ​​uit het gelijktijdig stimuleren van een groter aantal neuronen, om complexere en gedetailleerdere beelden te produceren.

Video die de zoekopdracht toont:

Bronnen : Tijdschrift voor klinisch onderzoekEn O&I-wereld