Подарувати зір. Імплант у мозку повернув сліпій жінці здатність бачити літери

29 жовтня 2021, 10:03
Берна Гомес в окулярах для перевірки протезу (Фото:John A. Moran Eye Center на University of Utah)

Берна Гомес в окулярах для перевірки протезу (Фото:John A. Moran Eye Center на University of Utah)

«Візуальний протез», імплантований безпосередньо в мозок, дозволив сліпій жінці вперше за 16 років сприймати двовимірні форми та літери.

Американські дослідники, які стоять за цим феноменальним результатом, описали результати своїх експериментів та запевняють, що результати можуть змінити те, як лікарі допомагають людям, позбавленим зору.

Відео дня

У віці 42 років у Берни Гомес розвинулася токсична оптична нейропатія — тяжке захворювання, яке швидко зруйнувало зорові нерви, що з'єднують її очі з мозком.

Усього за кілька днів обличчя двох дітей Гомес та її чоловіка розчинилися у пітьмі, а її кар'єра вчителя природничих наук несподівано добігла кінця.

Потім, у 2018 році, у віці 57 років Гомес ухвалила сміливе рішення. Вона зголосилася стати першою людиною, якій у зорову ділянку мозку імплантували крихітний електрод із сотнею мікроголок. Прототип був розміром приблизно 4 мм на 4 мм, і його знову вийняли через шість місяців.

На відміну від імплантів сітківки, які досліджуються як засіб штучного використання світла для стимуляції нервів, що виходять із сітківки, цей конкретний пристрій, відомий як протез Moran Cortivis, прямує прямо до джерела візуального сприйняття.

Пройшовши імплантацію пристрою в Іспанії, Гомес провела наступні шість місяців, щодня відвідуючи лабораторію чотири години, щоб проходити тести й тренуватися з новим протезом.

Перші два місяці здебільшого пішли на те, щоб Гомес навчилася розрізняти спонтанні спалахи світла, які вона все ще іноді бачить, та світлові плями, спричинені прямою стимуляцією її протезу. Як тільки вона змогла це зробити, дослідники почали ставити перед нею реальні завдання із зором.

Коли електрод у її протезі стимулювали, Гомес повідомила, що «бачила» укол світла, відомий як фосфен. Залежно від сили стимуляції світлова пляма може бути яскравішою або тьмянішою, мати білий колір або відтінок сепії.

Коли одночасно стимулювали понад два електроди, Гомес виявила, що їй стало легше сприймати світлові плями. Деякі моделі стимуляції виглядали як близько розташовані точки, а інші більше схожі на горизонтальні лінії.

«Я дещо бачу!» — вигукнула Гомес, побачивши білу лінію у 2018 році.

Дослідникам найважче було викликати вертикальні лінії, але до кінця навчання Гомес змогла правильно розрізняти горизонтальні та вертикальні патерни зі 100-відсотковою точністю.

Враховуючи ці перспективні результати, останній місяць експерименту був використаний, щоб з’ясувати, чи може Гомес «бачити» літери за допомогою свого протезу.

Коли одночасно стимулювалося до 16 електродів за різними схемами, Гомес могла надійно ідентифікувати деякі літери, такі як I, L, C, V і O. Вона навіть могла розрізняти прописну O і малу o.

Шаблони стимуляції, необхідні для решти алфавіту, все ще невідомі, але результати показують, що спосіб, яким ми стимулюємо нейрони за допомогою електродів у головному мозку, може створювати двовимірні зображення.

В останній частині експерименту Гомес носила спеціальні окуляри, в які була вбудована мініатюрна відеокамера. Ця камера сканувала об'єкти перед нею, а потім стимулювала різні комбінації електродів у її мозку через протез, створюючи тим самим прості візуальні образи.

Окуляри зрештою дозволили Гомес розрізняти контрастні межі чорних та білих смуг на картоні. Вона навіть могла знайти розташування великого білого квадрата в лівій або правій половині екрана комп’ютера. Що більше тренувалася Гомес, то більше в неї виходило.

Результати обнадіюють, але вони існують лише для одного предмета протягом шести місяців. Перш ніж цей прототип стане доступним для клінічного використання, його необхідно буде випробувати на набагато більшій кількості пацієнтів протягом більш тривалих періодів.

У випадку Гомес не було доказів того, що пристрій спричиняє смерть нервової системи, епілептичні напади або інші негативні побічні ефекти, що є гарною ознакою і припускає, що мікростимуляцію можна безпечно використовувати для відновлення функціонального зору навіть серед тих, хто отримав незворотні ушкодження.

«Одна з цілей цього дослідження — зробити сліпу людину більш мобільною. Це може дозволити їм легше ідентифікувати людину, дверні отвори чи автомобілі. Це може підвищити незалежність та безпеку. Це те, над чим ми працюємо», — говорить біоінженер Річард Норманн з Університету Юти.

Додамо, що ім'я Берни Гомес вказано як співавтора у статті про новий метод у подяку «за всю її проникливість і наполегливу працю».

Раніше НВ писав, що вчені змогли повністю вилікувати пацієнтку від тяжкої форми депресивного розладу, який не піддавався найсильнішим препаратам та електросудомній терапії. У цьому їм допоміг новий мозковий імплант.

Новою віхою для лікування особливо тяжких форм депресій може стати метод глибокої стимуляції мозку за допомогою внутрішньочерепного імпланту. Сама ідея лікування за допомогою електричних розрядів не є новою — різні спроби використати глибоку стимуляцію мозку раніше показували змішані результати.

Вчені з Каліфорнійського університету припустили, що причина неефективності цього методу полягає в тому, що наявні імпланти працюють безупинно, постійно стимулюючи лише одну або обидві сторони мозку.

Вони створили пристрій, який відрізняється від своїх аналогів тим, що не лише стимулює мозок, а й відстежує електричну активність усередині нього.

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X