Forsøkspersonen ble i stand til å skille grensen mellom svart og hvitt.
Forsøkspersonen ble i stand til å skille grensen mellom svart og hvitt.

Protese i hjernen gir blind kvinne kunstig syn

Protesen fikk forsøkspersonen til å se en hvit linje og store bokstaver foran seg, og selv disse små forbedringene kan bety mye for blinde, mener dansk forsker.

Forskere har lenge drømt om å kurere blindhet.

Nå har en gruppe forskere, sammen med en modig forsøksperson, testet en oppfinnelse som kan få hjernen til å «se» selv om øynene ikke virker.

I stedet for å reparere øynene sender forskerne signaler rett til hjernen.

Og selv om oppfinnelsen foreløpig bare viser enkle bilder, er bare det å skape synsopplevelser for blinde et enormt framskritt.

Slik ser implantatene i hjernen til Berna Gomez. Ved aktivering av ulike gruppene av elektroder (de som lyser opp i blått) fikk forskerne den blinde kvinnen til å se bokstaver.
Slik ser implantatene i hjernen til Berna Gomez. Ved aktivering av ulike gruppene av elektroder (de som lyser opp i blått) fikk forskerne den blinde kvinnen til å se bokstaver.

Testperson hadde protese i hjernen i seks måneder

Forskernes idé var å bruke elektrisitet til å stimulere den visuelle hjernebarken.

Det er en del av hjernen som mottar signaler fra øynene.

Protesen som skal inn i hjernen for å gi strømmen, ligner nesten på en liten spiker-madrass.

På den lille platen er det 96 nåler. Hver av dem har en elektrode som påvirker ulike nerveceller i hjernebarken.

Forsøkspersonen var Berna Gomez, en 58 år gammel spansk kvinne. Legene opererte inn platen i hjernen (helt smertefritt siden selve hjernemassen ikke kan føle smerte). Der satt den i seks måneder mens forskerne testet den på ulike måter.

Og etter 16 år med blindhet utbrøt hun: «Jeg kan se noe!», da forskerne først stimulerte nervecellene.

Testet med dataspill

Forskerne prøvde å aktivere ulike grupper av elektroder. Noen fikk Gomez til å se lysflekker eller bestemte mønstre, slik som store bokstaver.

Hun fikk blant annet spille «The Maggie Simpson game».

Her avfyrer figuren Maggie Simpson fra den populære TV-serien «The Simpsons» en revolver med enten høyre eller venstre hånd. Det stimulerte elektroder til høyre og venstre. Gomez skulle så trykke på enten en høyre eller venstre knapp for å «stoppe» skuddet.

Til slutt koblet de protesen til et sett briller med et videokamera på som «oversatte» bilder til stimulering av elektroder.

De satte et enkelt bilde foran henne (en hvit plakat med en tykk svart strek), og ba henne peke ut overgangen fra hvitt til svart. Det klarte hun.

Protesen stimulerer hjernen

I stedet for å «kurere» blindhet direkte er protesens oppgave å skape «kunstig syn» ved å stimulere hjernen.

– Vi må ikke glemme at vi mennesker ser med hjernen, ikke med øynene, forklarer Eduardo Fernandez, professor i cellebiologi og hovedforsker bak den vitenskapelige artikkelen, i en e-post.

Blindhet skyldes som regel problemer i øynene.

– I stedet for å prøve å reparere øynene går protesen rett til hjernen, påpeker Rune Nguyen Rasmussen, postdoktor ved Københavns Universitet ved Center for Translational Neuromedicine:

– De har testet hvilke synsopplevelser de kan skape, og bare det at de har fått det til å virke, er et ganske stort skritt.

Forskere har tidligere innoperert elektroder i hjernen på dyr for å måle aktivitet, og forskerne som står bak den nye studien, har også arbeidet med menneskehjerner før:

– Vi har brukt en enklere enhet til å gi testpersoner med amputerte armer følelse i en kunstig hånd, forteller Richard Normann, professor i biomedisin ved University of Utah og en av forskerne bak den vitenskapelige artikkelen, i en e-post.

Kunstig syn er et problem i to deler

Protesen fra dette forsøket bruker flere elektroder enn forskere tidligere har brukt, men frambringer fortsatt bare synsopplevelser med få detaljer.

– Vi trenger en trådløs protese med hundrevis av elektroder for å gi et brukbart syn, mener Eduardo Fernandez.

Dessuten forstår ikke forskerne akkurat hvordan hjernen fortolker de signalene den får fra protesen.

– Det er to utfordringer for utviklingen av kunstig syn. Først en teknisk utfordring: å stimulere nok hjerneceller. Så kommer kommer ’oversettelsesen’: Hvordan man kan sende riktige signaler fra kamera til hjerne, forklarer Rune Nguyen Rasmussen.

Spennende studie i et nesten nytt felt

Eduardo Fernandez understreker selv at teknologien bak interaksjon mellom maskiner og hjernen er virkelig ny:

– Dette er eksperimenter, ikke behandling. Vi undervurderer ikke utfordringene.

Rasmussen kjenner godt til utfordringen med «oversettelse». Han har forsket på visuell nevronkoding, altså hvordan hjernen omsetter signaler fra øynene til bilder.

Men han mener likevel at teknologien er «enormt spennende»:

– Dette er basert på én testperson. Målet var å vise at man kan skape synsopplevelser, påpeker han.

Forskerne har også testet sikkerheten i systemet grundig.

Eduardo Fernandez forteller om økende interesse for feltet:

– Hvis vi kan lære mer om hjernens signaler, og hvordan man stimulerer nervene, kan vi gjøre noe med mange motoriske problemer og sanseproblemer.

En oppsummering av forsøket.
En oppsummering av forsøket.

Referanse:

Eduardo Fernández mfl.: Visual percepts evoked with an Intracortical 96-channel microelectrode array inserted in human occipital cortex. The Journal of Clinical Investigation, 2021. DOI: 10.1172/JCI151331

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

Vi vil gjerne høre fra deg!

TA KONTAKT HER
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? Eller tips om noe vi bør skrive om?

Powered by Labrador CMS