Amsterdam [Netherlands]6 december (ANI): Herstel van het gezichtsvermogen voor slechtzienden kan binnenkort werkelijkheid worden met behulp van hersenimplantaten, dankzij recente ontdekkingen bij het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN), die werden gepubliceerd in het tijdschrift Science.
De studie heeft aangetoond dat nieuw ontwikkelde implantaten met hoge resolutie in de visuele cortex van blinde mensen het voor hen mogelijk zullen maken om kunstmatig geïnduceerde percepten en vormen te begrijpen.
Het concept van het stimuleren van de hersenen via een implantaat om kunstmatige visuele waarnemingen te genereren is helemaal niet nieuw en dateert uit de jaren 70. De bestaande systemen kunnen echter op elk moment slechts een klein aantal van deze kunstmatige “pixels” genereren. Onderzoekers van een team onder leiding van Pieter Roelfsema bij NIN gebruiken nu nieuwe implantaatproductie- en implantatietechnologieën, geavanceerde materiaaltechnologie, microchipproductie en micro-elektronica om stabielere apparaten en duurzamer te ontwikkelen dan eerdere implantaten. De eerste resultaten zijn veelbelovend.
Elektrische stimulatie Wanneer elektrische stimulatie aan de hersenen wordt afgegeven via een geïmplanteerde elektrode, genereert het de perceptie van een lichtpunt op een bepaalde locatie in de visuele ruimte, bekend als een “fosfeen”. Het team ontwikkelde implantaten met hoge resolutie bestaande uit 1024 elektroden en implanteerde deze in de visuele cortex van twee ziende apen. Hun doel was om interpreteerbare beelden te creëren door gelijktijdig elektrische stimulatie af te geven via verschillende elektroden, om een percept te genereren dat is samengesteld uit verschillende fosfenen.
Roelfsema zegt: “Het aantal elektroden dat we in de visuele cortex hebben geïmplanteerd en het aantal kunstmatige pixels dat we kunnen genereren om kunstmatige beelden met hoge resolutie te produceren, is ongekend”.
Stippen, lijnen en letters herkennen De apen moesten tijdens het onderzoek eerst een eenvoudige gedragstaak uitvoeren waarbij ze oogbewegingen maakten om de locatie van een fosfeen te signaleren dat werd geactiveerd tijdens elektrische stimulatie door een individuele elektrode. Ze werden verder getest op meer complexe taken, zoals een bewegingsrichtingstaak, waarbij microstimulatie werd afgegeven op een reeks elektroden, en een letterdiscriminatietaak, waarbij microstimulatie tegelijkertijd werd afgegeven aan 8 tot 15 elektroden. , een waarneming creëren in de vorm van een brief. De apen waren in staat om vormen en waarnemingen te herkennen, inclusief lijnen, bewegende stippen en letters, met behulp van hun kunstmatige zicht.
Xing Chen, een postdoctoraal onderzoeker in het Roelfsema-team, legde uit: “Ons implantaat vormt een directe interface met de hersenen, waarbij eerdere stadia van visuele verwerking via het oog of de oogzenuw worden omzeild. Daarom zou dergelijke technologie in de toekomst kunnen worden gebruikt voor het herstel van slechtziendheid bij blinde mensen die een verwonding of degeneratie van het netvlies, het oog of de oogzenuw hebben opgelopen, maar waarvan de visuele cortex intact blijft “.
Dit onderzoek legt de basis voor een neuroprothetisch apparaat waarmee diep blinde mensen weer functioneel kunnen zien en objecten kunnen herkennen, navigeren in onbekende omgevingen en gemakkelijker kunnen communiceren in sociale omgevingen, waardoor hun onafhankelijkheid en kwaliteit van leven aanzienlijk wordt verbeterd. (ANI)
.
