211service.com
Smegenų implantai regėjimui atkurti
Vieną dieną gali būti įmanoma atkurti regėjimą įgimtiems žmonėms, įdedant implantą į iki šiol ignoruotą regos sistemos dalį. Skirtingai nuo daugelio pažangių regėjimo protezų, šis naujas požiūris gali padėti gydyti aklumą net tada, kai pažeista visa akis.
Bioninis regėjimas: Harvardo medicinos mokyklos mokslininkai siekia sukurti nedidelę skaitmeninę kamerą, kuri paduotų vaizdus į išorinį paciento nešiojamą signalų procesorių. Procesorius pavers vaizdą iš fotoaparato į nervinius impulsus, tada belaidžiu būdu perduos juos į implantuotą stimuliatorių. Stimuliatorius valdys elektrodų rinkinį, įdėtą į šoninį smegenų geniculate branduolį, kad paciento smegenyse būtų rodomi vaizdai.
Kol darbas dar tik ankstyvoje stadijoje, mokslininkai galiausiai įsivaizduoja įrenginį, kuris skaitmeninio fotoaparato vaizdus paverčia nerviniais impulsais, o tada perduoda šią informaciją į regos sistemą, kad naudotojas galėtų matyti.
Ankstesni tyrimai parodė, kad regos pojūčiai, žinomi kaip suvokimai, gali būti sukelti akliesiems elektra stimuliuojant regos sistemos nervines ląsteles. Mokslininkai iš Harvardo medicinos mokyklos Bostone kuria regimąjį protezą, pagrįstą šiuo stebėjimu.
Šiuo metu kuriami kelių tipų regėjimą gerinantys protezai, kai kurie jau išbandomi su žmonėmis. Tačiau nors jie daugiausia nukreipti į tinklainę, Harvardo mokslininkai nusprendė sutelkti dėmesį į dalį regėjimo sistemos, vadinamos šoniniu geniculate nucleus (LGN), perdavimo stotimi, kuri yra maršrute nuo regos nervo iki regos žievės, kur apdorojama vaizdinė informacija. Kadangi ši sritis yra prieš akis, ji gali būti skirta žmonėms, turintiems didelį akių pažeidimą.
Multimedija
Peržiūrėkite gyvūno akių judesių animaciją.
Ir skirtingai nuo regėjimo žievės vietų, LGN yra viena iš pirmųjų vizualinės sistemos stotelių, o tai reiškia, kad nerviniai signalai, koduojantys vaizdinę informaciją, dar nebuvo plačiai apdoroti ir pasklidę po visą smegenis. [LGN] yra tiesioginis vaizdinės scenos ant audinio žemėlapis, sakoma Jonas Pezaris , Harvardo medicinos mokyklos neuronų sistemų inžinierius, kuris kartu su neurologu buvo tyrimo autorius. Klejus Reidas , taip pat Harvardo medicinos mokykloje. Tai reiškia, kad konkrečios LGN dalys yra susietos su konkrečiomis vaizdinės scenos dalimis. Pavyzdžiui, kai vienoje vietoje mirksi lemputė, atitinkama LGN sritis taps aktyvi.
Norėdami nustatyti, ar LGN veikla gali imituoti regėjimo dirgiklius, mokslininkai implantavo elektrodus į dviejų beždžionių LGN, kurios buvo išmokytos greitai nukreipti akis link šviesos taškų, kai jos pasirodė ekrane. Kai tam tikrą regėjimo lauko dalį atitinkanti LGN dalis buvo elektra stimuliuojama, beždžionės nukreipdavo savo žvilgsnį į tą ekrano tašką. Rezultatai, paskelbti šiandien Nacionalinės mokslų akademijos darbai , rodo, kad beždžionės savo regėjimo lauke matė impulsus, nors ekrane nieko nesimatė.
Tai visiškai stulbinantis kūrinys, sako Jamesas Morrisonas , fiziologas ir pagrindinis tyrėjas Tinklainės protezų grupė Glazgo universiteto Biomedicinos ir gyvosios gamtos mokslų institute, Škotijoje. Tačiau Morrisonas sako, kad LGN padėtis yra pagrindinis šio požiūrio trūkumas. Jis yra galvos viduryje, todėl jį sunku pasiekti.
Naujausia neurochirurginių metodų pažanga, pavyzdžiui, giluminiai smegenų stimuliatoriai, skirti Parkinsono ligai gydyti, gali padėti išspręsti šią problemą: LGN yra tik keli centimetrai nuo šių stimuliatorių įdėjimo, sako Pezaris.
Vis dėlto dar per anksti pasakyti, ar išvados padės sukurti geresnius smegenų implantus. Nors manau, kad šis dokumentas turi mokslinių nuopelnų, manau, kad iš to atkurti aklumą bus labai sunku, sako Tomas Serras , neurologas Biologinio ir kompiuterinio mokymosi centras MIT McGovern smegenų tyrimų institute. Jis mano, kad LGN neuronai gali būti per arti vienas kito, kad būtų stimuliuojami individualiai, o tai būtų svarbu bandant atkurti natūralų regėjimą. Nemanau, kad kada nors sugebėsime sukurti labai paprastus suvokimus, pavyzdžiui, šviesos taškus, sako jis.
Pezaris sutinka, kad reikia labai daug dirbti, kad LGN būtų galima naudoti aklumui gydyti, tačiau jis sako, kad šis darbas bent jau atveria duris tokiai galimybei. Tai buvo tik pirmas labai mažas žingsnis, sako jis.