En kvinna som var blind i 16 år kunde se med ett hjärnimplantat snarare än ett konstgjort öga, och det har gett upphov till ett antal nya rapporter om de senaste framstegen som gjorts för att utforska synåterställande potential för hjärnimplantat.

Ett fokus på tidigare forskning för att återställa synen har varit att skapa ett konstgjort öga eller näthinna. Inte den här.

Den mycket citerade historien som dök upp i MIT Technology Review hade rubriken "Ett nytt implantat för blinda människor sticker direkt in i hjärnan."

Systemet har blivit en talande punkt eftersom det kringgår ögonen men ändå tillåter denna kvinna att ha "rudimentär" syn. Systemet utvecklades av Eduardo Fernandez chef för neuroteknik vid universitetet i Miguel Hernandez de Elche i Spanien.

Futurism förklarade proceduren i enkla termer:

Ett par glasögon utrustade med en kamera ansluts till en dator. Datorn översätter kamerans livevideoflöde till elektroniska signaler. Dessa signaler skickas sedan via en kabel till en port kirurgiskt inbäddad på baksidan av kvinnans skalle. Den porten ansluter till ett implantat i den visuella cortexen i kvinnans hjärna.

Intressant teknik beskrev resultaten:Under hennes sex månader långa rättegång med Fernandez, Gómez kunde se — det vill säga, "i extremt låg upplösning en version av hur världen ser ut. Den såg ut som glödande vitaktiga prickar och former, men det var något annat än rent mörker." MIT Technology Review beskrev på liknande sätt resultaten som "en mycket lågupplöst sken av världen representerad av glödande vit-gula prickar och former."

Så, är det verkligen att se?

Bhaswati Guha Majumder, International Business Times -:"Även om när hon använde glasögonen var det hon såg i hennes sinne lite mer än glödande prickar, det var fortfarande tillräckligt för att låta henne identifiera bokstäver, ljus och människor."

Rapporterna gav en bakgrund av kvinnan och hennes tillstånd som ledde till blindhet. "När Bernardeta Gómez var 42, giftig optisk neuropati förstörde nervknippena som förbinder hennes ögon med hennes hjärna, som ledde till blindhet och kunde inte upptäcka ljus, " han skrev.

Det var anmärkningsvärt att tillägga att hon var helt blind. Hon kunde inte se ljus eller strukturer.

Varför inte bara ge henne ett konstgjort öga? Russ Juskalian in MIT Technology Review sa "den stora majoriteten av blinda människor, som Gómez, har skador på nervsystemet som förbinder näthinnan med baksidan av hjärnan. Ett konstgjort öga löser inte deras blindhet."

Majumder, under tiden, täckte systemkomponenterna:(1) ett par glasögon utrustade med en kamera som ansluts till en dator, som sedan översätter kamerans livevideoflöde till elektroniska signaler. (2) signaler som skickas med hjälp av en kabel till en port som Fernandez kirurgiskt bäddade in i Gómez baksida av skallen, kopplad till ett 100-elektroders implantat i den visuella cortex i den bakre delen av hennes hjärna.

Jason Dorrier in Singularity Hub zoomade in på implantatet som användes i Fernandez forskning. Dorrier beskrev det som en ganska vanlig enhet, en array i Utah. "Den kvadratiska arrayen är några millimeter bred och innehåller 100 elektrodspetsar som sätts in i hjärnan. Varje spik stimulerar några neuroner."

Mer om Utah-arrayen dök upp i MIT Technology Review :Arrayen "är bara mindre än den upphöjda spetsen på den positiva änden av ett AAA-batteri. Utskjutande från implantatet finns 100 små elektrodspikar, var och en cirka en millimeter lång – tillsammans ser de ut som en miniatyrbädd av naglar. Varje elektrod kan leverera en ström till mellan en och fyra neuroner. När implantatet sätts in, elektroderna tränger igenom hjärnans yta; när det tas bort, 100 små droppar blod bildas i hålen."

Arrayerna är inte perfekta. Enligt rapporterna fick hon ett fönster på "sex månader". Vad betyder det?

Russ Juskalian:"Den stora nackdelen med protesen - och den främsta anledningen till att Gómez inte kunde hålla henne längre än sex månader - är att ingen vet hur länge elektroderna kan hålla utan att försämra antingen implantatet eller användarens hjärna." Kroppens immunsystem börjar bryta ner elektroderna och omge dem med ärrvävnad, vilket så småningom försvagar signalen, säger Fernandez."

Dorrier skrev att "elektroderna skadar omgivande hjärnvävnad, ärrbildning gör dem värdelösa alltför snabbt, och de interagerar bara med en handfull neuroner. Den perfekta enheten skulle vara trådlös, senaste decennierna i hjärnan – vilket begränsar antalet operationer som behövs – och erbjuder större precision och upplösning."

Fernandez ser ett viktigt arbete framför sig, att modifieringar kan innebära ett implantat som håller i decennier.

Juskalian:"Fernandez hoppas att några mindre justeringar kommer att förlänga det till några decennier - en kritisk förutsättning för en del av medicinsk hårdvara som kräver invasiv hjärnkirurgi."

Vad kommer härnäst?

Dorrier in Singularity Hub :"Fernandez process bygger också på mer än bara hårdvaran. Teamet använde maskininlärning, till exempel, att skriva programvaran som översätter visuell information till neural kod. Detta kan förfinas ytterligare, och under de kommande åren, som de fungerar på systemet som helhet, komponenterna kommer utan tvekan att förbättras parallellt."

© 2020 Science X Network