ایمپلنت جدید مغزی که شامل میکروالکترودهای درون قشری است به یک فرد نابینا اجازه داد اشکال و حروف را ببیند. پژوهش‌های جدید دانشگاه میگوئل هرناندز (UMH) اسپانیا نشان می‌دهد ایمپلنت جدید با تحریک مستقیم قشر مغزی، ادراکات بصری را با وضوحی بسیار بالاتر از آنچه تاکنون به دست آمده، تولید می‌کند. با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
زنده شدن امید پس از ۱۶ سال نابینایی
این گروه از پژوهشگران در دسامبر ۲۰۲۰ موفق شدند با تحریک قشر بینایی آزمایش مشابهی را با موفقیت انجام دهند. آن زمان از ایمپلنتی با بیش از ۱۰۰۰ الکترود استفاده شد که به حیوانات اجازه می‌داد اشکال، حرکت و حروف را ببینند. اما حیوانات کور نبودند.
ادواردو فرناندز، عضو مرکز تحقیقات پزشکی، مواد زیستی و نانوپزشکی، می‌گوید: «این مطالعه کمی فراتر می‌رود. ما میکروالکترودها را در مغز فردی قرار دادیم که بیش از ۱۶ سال نابینا بوده است». داوطلب، یک زن ۵۷ ساله است که توانست حروف و حتی شبح برخی از اشیاء را شناسایی کند.
این نخستین بار است که این نوع ایمپلنت مغزی روی افراد نابینا استفاده می‌شود. پروفسور ادواردو فرناندز توضیح می‌دهد این نتایج برای توسعه یک پروتز عصبی بینایی، بسیار دلگرم کننده است و می‌تواند به افراد نابینا یا کسانی که بینایی ضعیف دارند برای بهبود تحرک خود و حتی بلندپروازانه‌تر، برای درک محیط اطراف و جهت‌گیری در آن کمک کند. اگرچه نتایج این مطالعه بسیار امیدوار کننده است، هنوز مسائل بسیاری برای حل وجود دارد، به همین دلیل است که باید به تدریج گام برداشته شود و انتظارات کاذب ایجاد نشود. در حال حاضر، این پژوهش‌ها در حال انجام است.
پژوهشگران به مدت شش ماه آزمایش‌های متفاوتی را انجام دادند که در آن داوطلب باید حروف، موقعیت آنها و شکل اجسام مختلف را تشخیص می‌داد. این آزمایش‌ها برای مشاهده فرآیند یادگیری قشر بینایی و تغییرات احتمالی انجام می‌شد.
نتایج آزمایش‌ها
دستگاه کاشته شده یک ماتریس سه بعدی کوچک با ۱۰۰ میکروالکترود است که با سلول‌های مغزی به صورت دو طرفه ارتباط برقرار می‌کند. الکترودها هم سیگنال‌های الکتریکی را ثبت می‌کنند و هم مغز را تحریک. این دستگاه بسیار کوچک است، تنها چهار میلی‌متر ضخامت دارد و دارای الکترودهایی به طول ۱٫۵ میلی‌متر است. یکی از نتایج مطالعه این بود که دستگاه بر عملکرد قشر مغز یا نورون‌های کنار ایمپلنت تأثیر نمی‌گذارد.
نتایج این پژوهش نشان می‌دهد این نوع دستگاه‌ها میتوانند به شیوه‌ای ایمن برای انسان کاشته شوند و تحریک الکتریکی الکترودها که به قشر مغز نفوذ می‌کنند، به روشی ایمن و پایدار انجام شود. همچنین ادراکات بصری وضوحی بسیار بالا داشتند، بالاتر از آنچه تاکنون بدست آمده. افزون بر این، مقدار جریان الکتریکی مورد نیاز برای ایجاد درک بصری با این نوع میکروالکترودها بسیار کمتر از مقدار مورد نیاز با الکترودهایی است که در سطح مغز قرار می‌گیرند. این به معنی ایمنی بیشتر است.
سامانه تحریک شامل یک شبکیه مصنوعی است که عملکرد سیستم بینایی انسان را شبیه‌سازی می‌کند و در عینک معمولی قرار می‌گیرد. این شبکیه مصنوعی تصاویری که مقابل شخص قرار دارد را به تکانه‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. از این تکانه‌ها برای تحریک سلول‌های عصبی قشر بینایی از طریق میکروالکترودها استفاده می‌شود. با این سامانه فرد نابینا قادر به تشخیص و درک دقیق اشکال و حروف بود. افزون بر این، یک فرآیند یادگیری در طول زمان وجود دارد، به این معنی که با آموزش مناسب، تشخیص الگوهای مختلف آسان‌تر می‌شود. پژوهشگران برای کمک به فرد در فرآیند یادگیری، چندین بازی ویدئویی ایجاد کردند.
ضرورت توسعه پروتزهای عصبی بینایی
توسعه پروتزهای عصبی بینایی یک ضرورت برای آینده است، زیرا هیچ درمان یا وسیله‌ی مفیدی برای بسیاری از افراد نابینا وجود ندارد. برای نمونه، بیماران مبتلا به بیماری‌های تخریب پیشرفته شبکیه، گلوکوم شدید یا آسیب‌های اعصاب بینایی، نمی‌توانند از پروتزهای مدرن شبکیه چشم که در برخی از مراکز در حال توسعه هستند، بهره‌مند شوند. در این موارد، اطلاعات محیط باید به طور مستقیم به قسمتی از مغز ارسال شود که بینایی را پردازش می‌کند. نتایج این مطالعه، هر چند مقدماتی، نشان می‌دهد که این امکان‌پذیر است و حتی پس از سال‌ها نابینایی کامل، مغز انسان هنوز می‌تواند اطلاعات بصری را پردازش کند.
این گروه در حال استخدام داوطلبان جدید نابینا برای شرکت در آزمایش‌ها است. آنها امیدوارند در مطالعات آینده، از یک سامانه کدگذاری پیچیده‌تر تصویر استفاده کنند که بتواند همزمان الکترودهای بیشتری را تحریک و تصاویر بصری پیچیده‌تری تولید کند.
بیشتر بخوانیم:
>> زبان اشاره لمسی توسط ربات برای کمک به افراد ناشنوا و نابینا
>> بهینه کردن تحریک نوری برای بازگرداندن بینایی نابینایان
منبع: Asociacion RUVID
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
