В Стэнфордском университете создали новый тип «бионического глаза»



    Ученые и технические работники сейчас активно работают над поиском оптимального решения для создания «бионического глаза», позволяющего вернуть зрение слепым людям. Проектов уже достаточно много, и среди них есть весьма многообещающие. В частности, один из вариантов, разработанный в Стэнфордском университете, уже прошел успешные испытания (пока только на животных, само собой).

    Проект представляет собой миниатюрный микрочип, который может быть имплантирован в сетчатку, и работать в качестве единой системы с видеоочками (по беспроводной связи). Имплант трансформирует изображение с очков в электрический сигнал, который, в свою очередь, уже передается в мозг, где и происходит обратное преобразование сигнала в изображение.

    Чип уже был протестирован на крысах, которые страдали таким видом заболевания, как дегенерация желтого пятна ( macular degradation), которое является одной из наиболее распространенных причин слепоты. Мозговая активность крыс (в «визуальных центрах») с установленным имплантом свидетельствовала о том, что изображения передаются успешно.

    Данная технология является усовершенствованным вариантом разработки, осуществленной прежде той же командой ученых. Ранее видеоочки были соединены с чипом проводом, что, понятное дело, было очень непрактично. Сейчас же передача изображений с очков к чипу идет посредством беспроводной связи, что делает проект более реалистичным. Сам чип может быть имплантирован в области, близкие к сетчатке, а не в саму сетчатку — это проще осуществить, плюс позволяет избежать нежелательных сигналов.



    Via theverge
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 35

      0
      >Имплант трансформирует изображение с очков в электрический сигнал, который, в свою очередь, уже передается в мозг, где и происходит обратное преобразование сигнала в изображение.

      Я читал, что учёным всё никак не удавалось «раскодировать» сигналы, которые идут от глаза к мозгу, а здесь происходит «кодирование». Научились, получается?
        +4
        Да, еще в прошлом году была новость.
          +3
          Да, еще в прошлом году была новость.

          Поделитесь ссылочкой, пожаулйста
            +8
            weill.cornell.edu/news/releases/wcmc/wcmc_2012/08_13_12.shtml
            толковый перевод есть лишь тут: d3.ru/comments/357655/#7948385

            Новость очень интересная, жаль, про них пока ничего дельного не слышно, оно и понятно — то были эксперименты на животных, дело осталось за малым.
              +1
              Спасибо, действительно очень интересно.
          +11
          Это не кодирование. Это вместо сетчатки, как я понял. Т.е. между сетчаткой и нейронами вживляют властинку, которая возбуждает те нейроны, которые в нормальных условиях возбуждались бы соответствующими клетками сетчатки. Поэтому это не замена глаза, это патч на поврежденный фрагмент сетчатки.
          +6
          Хакеры смогут транслировать порно прямо в мозг ) Разрабы ведь вряд ли используют при такой передаче SSL :)
            +1
            Прямо как в Ghost in the Shell…
              0
              Эта манга вообще далеко на будующее предсказала что произойдет :)
                0
                Действие манги в 2029 году происходит. Осталось не так уж долго :)
            +2
            Желательно новость переработать, т.к. сейчас она очень далека он оригинальной статьи: www.theverge.com/2013/6/19/4445558/new-wireless-solar-powered-bionic-eye-gives-sight-to-blind-rats
              0
              Интересно, в каком году операция по вживлению такого чипа станет такой же распространенной, как сегодня мобильные телефоны?
                +2
                На самом деле здесь скорее стоит сравнивать не с мобильными телефонами, а с другими высокотехнологичными и сложными отраслями медицины, например, с генетическим тестированием.

                Я очень надеюсь, что и подобные медицинские технологии, решающие проблемы с восстановлением того, что ранее считалось не восстанавливаемым, станут настолько же доступны, как сейчас — генетическая диагностика. (пример, не сочтите за рекламу, компания 23andMe, в которой за $99 можно получить развернутую карту генетических склонностей к заболеваниям и т.п.).

                Правда, боюсь, как бы в России разного рода думцы не стали внедрять очередные законы, защищающие граждан РФ, например, от получения медицинской помощи в заграничных компаниях…
                  0
                  Я сравнил с мобильными потому, что такие технологии можно использовать не только в медицинской сфере, но и в качестве потребительского девайса, дополненная реальность, eye-phone и т.п. Ведь должно же однажды к этому прийти.
                    –3
                    К сожалению жители России точно этого недождутся. Судя по обзору Парфенова Google Glass можно схлопотать «АТАТАТ» от МВД.
                    0
                    Воу! Я посмотрел на сайт, почитал, стало интересно. Захотелось сделать тестирование. С одной стороны, страшно и если узнаешь про возможный рак или альгеймер или шизу, то можешь попасть в перманентный стресс, а с другой, возможно, получится предотвратить болезнь, изменив привычки или начав профилактическое лечение.
                      +1
                      Здесь, правда, есть кое-какие нюансы для жителей России. Эта компания, как и многие похожего профиля, не работает с РФ, что связно с тем, что из РФ запрещен вывоз человеческого биологического материала (а для тестов в 23andMe требуется «плюнуть-дунуть» в пробирку и отправить по почте).
                  +5
                  «Беспроводная связь» здесь — ближний инфракрасный диапазон. Поэтому и получилось чип устанавливать под сетчатку, оттуда же и LCD, зеркало и NIR-лучи на картинке.

                  А вообще, в одном абстракте от Nature больше информации, чем во всей так называемой «статье» от The Verge.
                  www.nature.com/ncomms/2013/130618/ncomms2980/full/ncomms2980.html
                    0
                    … что изображения передаются успешно.

                    Если я не ошибаюсь, то кроме того, как передать изображения в мозг, ему нужно ещё иметь зрительную память, чтобы понять, что именно он увидел.

                    По Discovery была передача про человека, который в раннем детстве потерял зрение, а в зрелом возрасте ему его вернули. Но это не помогло ему видеть, потому что его мозг не знал, что он видит. У него не было зрительной памяти. (Пример: если человек в детстве много ездил на велосипеде, то подъезжая к бордюру он может определить его высоту. Если же в детстве ему такое умение не пригождалось, то у него и зрительной памяти позволяющей отличать поребрики нет, и он не сможет делать это и в зрелом возрасте.)

                    У меня вот, с рождения, зрение одного глаза меньше 10%. Я очень сильно сомневаюсь, что если у него вдруг появится 100% зрение, то мозг сможет на это адекватно реагировать.
                      +2
                      Разве зрительная память различается для разных глаз? Если человек умеет распознать кошку правым глазом, то увидев ее восстановленным левым, он не узнает, что это такое? Здесь скорее речь об общей способности мозга распознавать паттерны визуальной информации и ассоциировать их с уже знакомыми.
                        0
                        Ну, конкретно про мой случай я ещё сомневаюсь. Может и так как вы сказали, а может и нет. Но я хотел сказать, что устройство из топика скорее всего поможет лишь людям, которые раньше могли видеть, но при жизни потеряли эту возможность.
                          –1
                          Вы описываете проблему, которую можно обозначить в более общем случае следующим образом: сможет ли устройство, полноценно имитирующее 100% видящий глаз, заменить обычный человеческий глаз с определенным набором недостатков, которые могут быть у человеческого глаза.

                          С моей точки зрения, вы гиперболизируете проблему и, попросту говоря, недооцениваете адаптивные возможности человеческого мозга ;)

                          Чтобы не быть голословным, приведу несколько хрестоматийных примеров.

                          Как известно, человек обладает бинокулярным зрением. Вкратце, такая «схема» зрения позволяет значительно лучше ориентироваться в трехмерном пространстве и, в частности, намного лучше определять расстояния до объектов, а также видеть объекты в трехмерном представлении. Собственно, поэтому у абсолютного большинства хищников на Земле зрение также является бинокулярным.

                          В таком случае, довольно простые размышления приводят нас к мысли, что при утере глаза теряется возможность оценивать расстояние до объектов и видеть трехмерные изображения. Но это не так. В психологии и медицине неоднократно описывались пациенты без одного глаза, в том числе проводились исследования, как это влияет на их зрительное восприятие. Так вот, пациенты не теряли возможность ориентироваться в пространстве и продолжали воспринимать объекты трехмерными. Это связано с адаптивными возможностями мозга. Грубо говоря, изображение, которое проецируется на сетчатку, не является тем же изображением, которое видим мы. Всем известно, что это изображение на сетчатке перевернуто, а мозг его как бы разворачивает еще раз. То же самое происходит и с «трехмерностью». Чтобы смоделировать объекты в трехмерном виде, корректно оценить их размеры и т.д., мозг использует разницу изображений, полученных одним и другим глазом, и, посредством параллакса производит необходимые пространственные вычисления.
                          Почему человек не теряет эти возможности с потерей глаза? Это связано с тем, что человек, как живое существо, практически никогда не сохраняет статического положения и его тело постоянно изменяет свое положение в пространстве. Руководствуясь этим, а также уже приобретенным ранее опытом (имеющем корректирующее значение), мозг интерпретирует информацию от одного глаза практически так же хорошо, в плане пространственного моделирования, как и информацию от двух глаз. Поэтому одноглазые пираты все равно в состоянии определить, подходит ли корабль, появившийся на горизонте, в качестве жертвы, либо стоит как можно скорее сваливать, в виду серьезности его ТТХ ;)

                          Другой пример — это процесс лечения астигматизма без хирургического вмешательства. Кроме прочих факторов, вроде стимулирования тех областей сетчатки, которые недостаточно активны и других, эксплуатируется в том числе и способность мозга к интерпретации получаемого изображения, посредством чего достигается довольно неплохой результат в улучшении остроты зрения (если речь не идет о сильном астигматизме, конечно).

                          Напоследок еще напомню про опыт с длительным ношением очков, переворачивающих изображение вверх ногами. Мозг испытуемых, в итоге, начинал интерпретировать картинку максимально понятным образом, т.е., проще говоря, через какое-то время мозг «переворачивал» перевернутую очками картинку и человек начинал видеть мир так же, как и без этих очков. Правда, когда очки снимались, требовалось время для того, чтобы мозг «научился» интерпретировать изображение так, как он это делал до начала ношения очков.

                          В общем, можете не беспокоится о такой мелочи, как разница в качестве картинки на одном и другом глазу в 10% ;)

                          P.S.
                          Можно было бы, конечно, просто напомнить, что у множества людей есть проблемы с разной остротой зрения на глазах, но это не вызывает проблем при коррекции зрения, если использовать линзы с разными диоптриями для глаз и доводить зрение до 100% на каждом глазу, но это было бы не так интересно, как более подробное описание.

                          P.P.S.
                          Я совсем не специалист ни в офтальмологии, ни в нейрофизиологии, ни в психологии, поэтому мог допустить какие-то незаметные для меня, но заметные для специалистов, ошибки в описаниях. В таком случае, прошу специалистов меня поправить.
                            0
                            В общем, можете не беспокоится о такой мелочи, как разница в качестве картинки на одном и другом глазу в 10% ;)

                            Вы немного не поняли: у меня разница составляет примерно 90%…
                              +1
                              Астигматизм не имеет отношения к сетчатке.
                            0
                            И да, не уверен что вообще были эксперименты, где в начале разные глаза бы имели разную зрительную память, а потом проверялось бы, обмениваются ли глаза памятью между собой.
                              0
                              Глаза с памятью… звучит жутковато
                        • UFO just landed and posted this here
                            0
                            Маленькие дети намного быстрее учатся. Всегда было интересно, если человека в детстве не научили ходить (Маугли), то его можно будет научить его это делать в зрелом возрасте, или нет?
                              +3
                                0
                                Спасибо, с удовольствием почитал. Но это не совсем правильный пример: в этой статье написано, что так можно обучить людей, которое первые несколько лет всё-таки провели в человеческом обществе. Если же они с рождения оказались изолированны — то обучение практически невозможно.
                                0
                                Уже изучено что нет на тех же детях маугли.
                                  0
                                  Вообще-то у детей-маугли проблемы не с прямохождением, а с мышлением. Джини за 4 года научилась говорить через пень-колоду, а когда с ней перестали заниматься, Джини быстро деградировала.
                                +1
                                Да, вы частично правы про предварительную информацию в мозге.
                                Т.е. такой протез будет успешно работать только для людей со сформировавшимся навыком зрения. Оптическая система + фотосенсорная + кодирующая + проводящая + обрабатывающая + интерпретирующая. Т.е. это не только биофизический процесс, но и психический на интегрирующем уровне.
                                Если коротко, то с рождения мозг учится видеть. Сначала различать яркости, потом линии, формы, потом цвета и т.д. Если после рождения упущен момент, то вероятность увидеть что-то в зрелом возрасте стремительно падает, т.к. отсутствуют нужные связи и структуры. Грубо говоря, мозг игнорирует наличие глаз, т.к. не обучен работать с ними в связке.
                                В книге «Глаз, мозг, зрение» Хьюбела приводятся опыты на кошках и многое другое, что поможет понять общие механизмы функционирования зрения.
                                Также, не стоит забывать про ипсилатеральные нервные проводящие пути, которые идут от правого глаза к правому полушарию и от левого к левому. Наряду с нервными путями, образующими хиазму.
                                Возможный обмен информацией между полушариями приписывают мозолистому телу.
                                0
                                Почему микрочип работает только с инфракрасным светом?

                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.