Agyi implantátummal, a szem megkerülésével állították vissza részlegesen egy vak nő látását

Egy spanyol kutatónak sikerült elérni egy agyba helyezett implantátum segítségével, hogy a szem és a retina megkerülésével visszaállítsa egy vak nő látását.

Az MIT Technology Review mutatta be az 57 éves spanyol Bernardeta Gómez esetét, aki 42 évesen vakult meg egy toxikus optikai neuropátia nevű betegség folytán, amely a szem és az agy között közvetítő látóidegeket károsítja. Az új módszerrel Gómez ugyan nem nyerte vissza teljes látását, de 16 év teljes sötétség után elkezdett pontokat, fényeket, alakokat látni és felismerni.

A hat hónapos próbaidőszak alatt a nő egy kamerával felszerelt szemüveget viselt, amely egy számítógéphez csatlakozott. A gép feldolgozta a kamera élőképét, amit aztán elektromos jelként továbbított az agy hátsó részén található látókérgen belül elhelyezett, 100 elektródás implantátum felé – a kábel a Gómez koponyájában fúrt lyukon keresztül csatlakozott a rendszerhez. Így nemcsak betűket, rajzokat és embereket volt képes felismerni, de még egy Pac-Man-szerű játékot is játszhatott, amit egyenesen az agyába vetítettek.

Az elektromos jelekkel előidézett „E” betű érzékelése idővel és a tanulás mértékétől függően javulForrás: Eduardo Fernandez

Eduardo Fernandez, az elchei Miguel Hernandez Egyetem neurotechnológiai igazgatója évtizedek óta kutatja, hogyan lehetne visszaállítani a világon élő több mint 36 millió vak ember látását. A látás-visszaállításra irányuló korábbi kutatások általában mesterséges szem vagy retina készítésével zajlottak, de ez nem megoldás olyan pácienseknél, akiknek sérült a látóidegük.

A paradigmaváltás 2015-ben történt meg, amikor az addig mesterséges retinákat fejlesztő Second Sight nevű cég a retina helyett a látókéregre helyezte kutatásainak hangsúlyát. Ehhez kellett az implantátumok technológiájának fejlődése, valamint az emberi látás rendszerének jobb megértése. „Az idegrendszerben található információ ugyanolyan, mint ami egy elektromos készülékben van” – mondta a lapnak Fernandez, aki szerint a vakságot potenciálisan gyógyító technológia alapjait már olyan beültetett eszközökben hasznosították, mint a pacemaker vagy a hallókészüléket felváltó cochleáris implantátumok.

Egyelőre nem tudni, hogy az elektródák mennyi idő után károsodnak az agyban, vagy épp károsítják az agyat, ezért csak hat hónapos időtartammal engedélyezték a kísérletet – a test immunrendszere idővel elkezdi sebszövetekkel körülvenni az elektródákat, így a jelek is egyre gyengébbek lesznek. Gómeznek ezért kétszer olyan megerőltető volt a procedúra: az implantátum beültetéséhez és fél évvel későbbi kivételéhez is agyműtétre volt szükség.

A száz elektródából álló implantátum és az agyba fúródás mértékeForrás: Eduardo Fernandez

Fernandeznek és csapatának először arra kellett rájönni, hogy milyen jelekkel dolgozhat az emberi retina. Ehhez frissen elhunyt szervdonorok retináival kellett kísérletezni, amelyeket a halál beállta után még körülbelül hét órán keresztül lehet életben tartani. A retinát elektródákhoz csatlakoztatva, majd fény alá helyezve próbálták reprodukálni a jeleket, amelyek alapján a látási folyamatot másoló szoftvereket írtak. Az alig néhány milliméteres implantátumon, amelyet végül az agyba fúrnak, száz elektróda található, amelyek mindegyike 1-4 idegsejtet tud árammal ellátni.

Mivel a készülék 10x10 képpontos felbontást tesz lehetővé, amellyel betűket vagy egyszerű alakokat ugyan fel lehet ismerni, de személyeket, arcvonásokat aligha, a kutatók képfelismerő szoftverrel adtak még egy lökést a rendszernek. Ez a kísérletben úgy működött, hogy a szoftver azonosította a szobában lévő személyeket, mindegyikükhöz rendelt egy egyedi jelet, majd azokat továbbította Gómez agyának, aki így a jelek betanulása után fel tudta ismerni a körülötte lévőket. Fernandez elmondta, hogy 25x25 képpontos felbontásban már valódi látásélményt lehetne elérni, de a kutató szerint a 60x60-as felbontásnak sincs technikai akadálya. Azt viszont senki sem tudja, hogy az emberi agy mennyi külső információt tud feldolgozni anélkül, hogy túlterhelődne.

Fernandez azonban nem akar hamis reményt kelteni azokban, akik türelmetlenül várják a vakság gyógymódját: „természetesen szeretnénk olyan rendszert létrehozni, amely mindenki hasznára válik, de egyelőre még csak a korai kísérletek fázisában járunk”.

A hírekről sok helyen tájékozódhatsz. A Qubit krízisben és békeidőben is arra törekszik, hogy az események mögött álló mélyebb összefüggéseket is megértsük – szigorúan a modern tudomány szemszögéből, több mint 100 tudós-szerzőnk és szakértő újságíróink révén. Ez nekünk sokba kerül, de reméljük, nektek is sokat ér.
Támogasd a Qubit fennmaradását!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: