Жена "прогледна" за първи път от 16 години чрез мозъчен имплант
„Визуална протеза“, имплантирана директно в мозъка, позволи на сляпа жена да възприема двуизмерни форми и букви за първи път от 16 години.
Американските изследователи, отговорни за този феноменален пробив в сферата от оптичните протези, публикуваха съвсем наскоро резултатите от своите експерименти – те притежават потенциала да променят коренно живота на хората с нарушено зрение.
Когато е на 42 г., Берна Гомез развива токсична оптична невропатия – медицинско състояние, което унищожава изключително бързо оптичните нерви, свързващи очите с мозъка. Само за няколко дни тя ослепява, а кариерата ѝ на учител приключва неочаквано.
През 2018 г. обаче 58-годишната Гомез взима едно доста смело решение – да се превърне в първия човек, в чийто мозък (по-конкретно във визуалния регион) ще бъде имплантиран миниатюрен електрод със стотици микроигли. Прототипът е голям колкото стотинка – 4 на 4 м – и ще бъде изваден след 6 месеца.
За разлика от имплантите на ретината, които потенциално могат да стимулират нервите изкуствено чрез светлина, излизащи от ретината, това конкретно устройство, известно като Moran|Cortivis Prosthesis, прескача изцяло окото и оптичния нерв и се поставя директно в източника на визуалното възприятие.
След като неврохирурзите ѝ поставят импланта в Испания, Гомез прекарва следващите 6 месеца в лаборатория – всеки ден по 4 часа – където се подлага на най-различни тестове и обучения с новата протеза.
През първите два месеца тя се учи да прави разлика между спонтанните проблясъци от светлина, които все още вижда в съзнанието си, и реалната светлина, предизвиквана от директната стимулация на нейната протеза.
След като преодолява това препятствие, учените започват да я изправят срещу действителни визуални предизвикателства.
Когато се стимулира един-единствен електрод в нейната протеза, Гомез казва, че „вижда“ проблясък от светлина, известен като фосфен - явление, характеризиращо се с виждане на светлина, без тя действително да попада в окото. В зависимост от силата на стимулацията, петното светлина е или по-ярко, или по-избледняло; бяло или по-скоро сепия.
Когато се стимулират повече от два електрода едновременно, Гомез казва, че вижда петната от светлина доста по-лесно. Някои от тях приличат на разделени една от друга точки, докато други – по-скоро на хоризонтални линии.
„Мога да видя нещо“, казва Гомез през 2018 г., когато зърва бяла линия.
Най-трудни за предизвикване се оказват вертикалните линии, но в края на обучението си Гомез успява правилно да различни хоризонталните от вертикалните образи със 100 процента точност.
Източник: John A. Moran Eye Center at the University of Utah
Когато увеличават разстоянието между стимулираните електроди, жената казва, че вижда по-издължени форми. Това означава, че размерът на фосфена и формата му са резултат както от броя на стимулираните електроди, така и от пространственото им разпределение.
Миналият месец учените дори успяват да проверят дали Гомез успява да „вижда“ букви. Когато стимулират едновременно до 16 електрода, подредени по различен начин, жената успява да различи буквите I, L, C, V и O. Тя дори прави разлика между малко и голямо “o”.
Специалистите все още не знаят какви точно подредби на електродите ще са необходими за възпроизвеждането на останалите букви от азбуката, но техните открития показват, че стимулирането на невроните с електроди в мозъка, може образува двуизмерни форми.
При последната част от експеримента Гомез носи специални очила с миниатюрна видео камера, която сканира обектите пред нея и впоследствие стимулира различни комбинации от електроди в мозъка посредством протезата. Т.е. създава елементарни визуални изображения. В края на краищата Гомез успява да различи контрастиращите граници между черни и бели линии върху картон. Тя дори успява да намери местоположението на голям бял квадрат или в дясната, или в лявата част на компютърен екран. Колкото повече тренира, толкова по-бърза става.
Резултатите са окуражаващи, но те са базирани на един-единствен човек за период от 6 месеца. Преди този прототип да стане достъпен за клинична употреба, той ще трябва да бъде тестван върху повече хора за повече време.
Изследването е публикувано в Clinical Investigation.
Източник: Science Alert