Novembre 27, 2021

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L’impianto cerebrale consente alle persone non vedenti di “vedere” attraverso una telecamera

in modo da Per restituire almeno parzialmente la vista alle persone cieche, diversi gruppi di ricerca stanno cercando di sviluppare veri occhi bionici con vari gradi di successo. La sfida principale dell’occhio protesico è la quantità di minuscole terminazioni nervose che devono essere simulate (il nervo ottico umano ne contiene milioni). Ad esempio, una protesi oculare di recente sviluppo, ha permesso di ottenere solo immagini da 100 pixel. Recentemente, i ricercatori spagnoli hanno provato un altro approccio: bypassare gli occhi per comunicare direttamente con la corteccia visiva del cervello. L’immagine viene acquisita da una telecamera posta sugli occhiali prima di essere convertita in opportuni segnali elettrici.

Per catturare le immagini da convertire, l’utente è dotato di un paio di occhiali con fotocamera centrale. Un tipo di retina artificiale. I ricercatori si sono basati sul lavoro precedente della Monash University in Australia e dell’Eye Research Center in Australia, ma hanno utilizzato un impianto diverso impiantato direttamente nel tessuto cerebrale.

Certo, la fotocamera non è attualmente utilizzata per trasmettere un’immagine completa, ma utilizza piuttosto differenze di luce che le consentono di distinguere forme e oggetti. A tal fine, la luce catturata davanti agli occhiali viene convertita in segnali elettrici che vengono trasmessi all’impianto posto nel cervello dell’utente, un array tridimensionale composto da 96 microelettrodi. Lo studio, condotto dal professor Eduardo Fernandez Joffre, è stato pubblicato sulla rivista Journal of Clinical Investigation.

Ricreando la visione “pixel per pixel”…

L’impianto è largo 4 mm ed entrambi i microelettrodi sono lunghi 1,5 mm. Sono inseriti nel tessuto cerebrale in modo che possano stimolare e monitorare l’attività elettrica dei neuroni nella corteccia visiva, situata nella corteccia cerebrale più grande. Questa stimolazione consente alla persona di percepire i modelli di luce trasmessi dalla retina artificiale.

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L’anno scorso, una versione di 1.000 elettrodi è stata testata con successo sui primati, sebbene gli animali non fossero ciechi. Di recente, un team dell’Università spagnola Miguel Hernandez ha testato la versione attuale su una donna di 57 anni cieca da più di 16 anni. Dopo la fase iniziale in cui ho imparato a interpretare le immagini prodotte dal dispositivo, ho potuto riconoscere le lettere e le sagome di determinati oggetti.

Nel video qui sotto, il paziente può distinguere approssimativamente dove avviene il movimento su uno schermo virtuale (stimolando la corteccia visiva):

L’impianto non ha altrimenti influenzato la funzione della corteccia cerebrale, né ha stimolato i neuroni vicini non bersaglio. Inoltre, hanno richiesto molta meno corrente elettrica rispetto a array di elettrodi simili posti sulla superficie del cervello (utilizzati in studi precedenti), rendendoli molto più sicuri da usare.

A sinistra: Rappresentazione artistica del palo. Centro: l’elettrodo e una rappresentazione 3D della posizione nel cervello dell’utente. A destra: esempi di cose che lo sperimentatore può percepire. © Eduardo Fernandez Joffre et al.

Quando i singoli elettrodi venivano stimolati a una certa soglia o sopra, il soggetto generalmente riferiva che le percezioni evocate erano incolori (bianche). ” Per intensità di corrente inferiori alla rispettiva soglia (ma)La fosfina era talvolta leggermente colorata, giallastra o marrone scuro Scrivi i ricercatori nel loro documento.

C’è ancora molto lavoro da fare prima che la tecnologia possa essere utilizzata a livello pratico, quindi gli scienziati stanno reclutando volontari ciechi per ulteriori esperimenti. Questi possono consistere nello stimolare contemporaneamente un numero maggiore di neuroni, al fine di produrre immagini più complesse e dettagliate.

Video che mostra la ricerca:

Risorse: Journal of Clinical Investigatione R&I mondo