Restaurar una forma rudimentaria de visión en ciegos
Crédito: CC0 Public Domain
La restauración de la visión en ciegos a través de un implante cerebral está a punto de convertirse en realidad. Descubrimientos recientes en el Instituto Holandés de Neurociencia (NIN) muestran que los implantes de alta resolución recientemente desarrollados en la corteza visual hacen posible reconocer formas y percepciones inducidas artificialmente. Los hallazgos fueron publicados en Science el 3 de diciembre.
La idea de estimular el cerebro a través de un implante para generar percepciones visuales artificiales no es nueva y data de la década de 1970. Sin embargo, los sistemas existentes solo pueden generar una pequeña cantidad de ‘píxeles’ artificiales a la vez. En el NIN, los investigadores de un equipo dirigido por Pieter Roelfsema ahora utilizan nuevas tecnologías de producción e implantación de implantes, ingeniería de materiales de vanguardia, fabricación de microchips y microelectrónica para desarrollar dispositivos que sean más estables y duraderos que los implantes anteriores. Los primeros resultados son muy prometedores.
Estimulación eléctrica
Cuando la estimulación eléctrica se envía al cerebro a través de un electrodo implantado, genera la percepción de un punto de luz en un lugar particular en espacio visual, conocido como «fosfeno». El equipo desarrolló implantes de alta resolución que constaban de 1024 electrodos y los implantó en la corteza visual de dos monos videntes. generar una percepción que estaba compuesta de múltiples fosfenos.»La cantidad de electrodos que hemos implantado en la corteza visual y la cantidad de píxeles artificiales que podemos generar para producir imágenes artificiales de alta resolución no tiene precedentes», dice Roelfsema.
Pieter R. Roelfsema y Xing Chen (Instituto de Neurociencia de los Países Bajos) describen sus resultados utilizando una neuroprótesis de 1024 canales para crear percepciones visuales artificiales a través de la microestimulación de la corteza visual. Crédito: Instituto Holandés de Neurociencia, KNAW
Reconociendo puntos, líneas y letras
Los monos primero tuvieron que realizar una tarea de comportamiento simple en la que hicieron movimientos oculares para informar la ubicación de un fosfeno que se obtuvo durante la estimulación eléctrica a través de un electrodo individual. También se probaron en tareas más complejas, como una tarea de dirección de movimiento, en la que se administró microestimulación en una secuencia de electrodos, y una tarea de discriminación de letras, en la que se administró microestimulación en 8-15 electrodos simultáneamente. , creando una percepción en forma de carta. Los monos reconocieron con éxito formas y percepciones, incluidas líneas, puntos en movimiento y letras, usando su visión artificial.
«Nuestro implante interactúa directamente con el cerebro, sin pasar por etapas previas de procesamiento visual a través del ojo o la óptica Por lo tanto, en el futuro, dicha tecnología podría usarse para restaurar la baja visión en personas ciegas que han sufrido una lesión o degeneración de la retina, el ojo o el nervio óptico, pero cuya corteza visual permanece intacta», explica Xing Chen, investigador postdoctoral en el equipo de Roelfsema.
Esta investigación sienta las bases para un dispositivo neuroprotésico que podría permitir a las personas con ceguera profunda recuperar la visión funcional y reconocer objetos, navegar en entornos desconocidos e interactuar más fácilmente en entornos sociales. mejorando significativamente su independencia y calidad de vida.
Explore más
La estimulación dinámica de la corteza visual permite a las personas ciegas y videntes ‘ver’ formas Más información: X. Chen el al., Percepción de forma a través de un canal alto recuento de neuroprótesis en la corteza visual de mono, Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.abd7435
MS Beauchamp el al., Estimular el cerebro para restaurar la visión, Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.abf3684 Información de la revista: Science