Dlatego neurobiolodzy z Harvard Medical School postanowili wypróbować implanty wszczepiane bezpośrednio do mózgu. Na razie pierwsze obiecujące eksperymenty przeprowadzono na makakach - o czym donosi dzisiejsze "Proceedings of National Academy of Sciences".

Badacze postanowili umieścić stymulujące elektrody w części mózgu zwanej ciałem kolankowatym bocznym wzgórza wzrokowego. To swoista stacja przekaźnikowa odbierająca sygnały z siatkówki i przekazująca je dalej do kory wzrokowej. Stymulacja neuronów ciała kolankowatego daje wrażenie postrzegania obrazów.

Rejon ciała kolankowatego bocznego ma przewagę nad delikatną siatkówką oka i głęboko osadzoną w mózgu korą wzrokową, które próbowano do tej pory pobudzać, by przywrócić wzrok niewidomym. Jest dość duży i można się do niego łatwo dostać z zewnątrz. Dzięki temu da się tam wszczepiać implanty za pomocą znanych metod operacyjnych. Na ciele kolankowatym bez problemu zmieści się implant o wymiarze 1 mm sześciennego naszpikowany elektrodami. Takie urządzenie zdaniem badaczy pozwoliłoby niewidomym rozpoznawać twarze i czytać duży druk.

Eksperyment, opisany w najnowszym "Proceedings of National Academy of Sciences" miał sprawdzić, czy stymulacja elektrodą ciała kolankowatego wywołuje wrażenie widzenia punktu świetlnego w taki sam sposób, jak zdrowe oko postrzega prawdziwy punkt. W doświadczeniu brały udział dwa makaki - samiec i samica, którym codziennie umieszczano w ciele kolankowatym cienką jak włos elektrodę.

Na początku makaki posadzono w ciemnym pokoju przed monitorem. Małpy miały reagować szybkim ruchem gałek ocznych na punkt świetlny pojawiający się w różnych miejscach. Kiedy przeszły wstępny trening, naukowcy umieścili w ich mózgach elektrodę. Mniej więcej jeden na dziesięć pojawiających się punktów był wygenerowany sztucznie za pomocą impulsu elektrycznego i pobudzenia ciała kolankowatego bocznego. Każdego dnia trwania eksperymentu elektroda była przekładana w nieco inne miejsce, co zmieniało położenie w polu widzenia punktu świetlnego wywoływanego przez impuls elektryczny. Łącznie przeprowadzono 56 takich prób, z których każda zakończyła się powodzeniem, tzn. zwierzęta odbierały stosowny punkt świetlny niezależnie od tego, czy był on prawdziwy, czy też sztucznie indukowany przez elektrodę.


Dodatkowo naukowcy sprawdzili, jak makaki reagują na te "sztuczne" bodźce świetlne, jeśli zastosuje się dwie elektrody, z których każda pobudza przeciwległy rejon pola recepcyjnego. I tym razem małpy zdały egzamin, nie myląc się ani razu. Trzeci eksperyment miał wykluczyć podejrzenie o to, że impuls elektryczny nie daje wrażenia światła, ale jedynie pobudza gałki oczne do ruchu. By to sprawdzić, badacze wyświetlali na ekranie następujące po sobie dwa punkty świetlne: pierwszy na samym środku, drugi w jednym z rogów. Co jakiś czas drugi punkt był sztucznie indukowany.

"Poprawność odpowiedzi w każdym z eksperymentów przerosła nasze oczekiwania. Makaki podążały za <sztucznym> światłem z taką samą dokładnością, jak na widok prawdziwego punktu na ekranie. One naprawdę <widziały> nieistniejący punkt" - komentuje wyniki swych badań prof. John Pezaris.

To dopiero pierwszy etap tego eksperymentu. Drugim będą doświadczenia z udziałem ludzi, którym wszczepione zostaną implanty z 10 - 20 elektrodami. Docelowo niewidomy będzie zakładał okulary z kamerą połączoną z implantem i w ten sposób odbierał wrażenia wzrokowe.

"To odległa przyszłość, ale najważniejsze, że pokazaliśmy zupełnie nową drogę wytworzenia sztucznych wrażeń wzrokowych. Mamy nadzieję, że okaże się lepsza od dotychczas testowanych" - podsumowuje Pezaris.
















Reklama