BrainPort dành cho người khiếm thị - 'nhìn' bằng lưỡi

Anonim

BrainPort dành cho người khiếm thị - 'nhìn thấy ' bằng lưỡi

Sức khỏe & phúc lợi

Jeff Salton

Ngày 19 tháng 8 năm 2009

Thiết bị BrainPort giúp người khiếm thị 'thấy ' qua lưỡi của họ

Theo Viện Y tế Quốc gia, hơn một triệu người Mỹ trên 40 tuổi bị mù về mặt pháp lý - được định nghĩa bởi luật pháp Hoa Kỳ là tầm nhìn 20/200 hoặc tệ hơn, hoặc có tầm nhìn dưới 20 độ . Người ta ước tính rằng mất thị lực ở người trưởng thành khiến nước này mất khoảng 51, 4 tỷ đô la mỗi năm. Một thiết bị mới nhằm mục đích giúp khôi phục trải nghiệm thị lực cho người mù và khiếm thị bằng cách sử dụng dây thần kinh trên bề mặt lưỡi để gửi tín hiệu ánh sáng đến não.

Con người sử dụng khoảng hai triệu dây thần kinh thị giác để truyền tín hiệu thị giác từ võng mạc - phần mắt nơi thông tin ánh sáng được giải mã hoặc chuyển thành xung thần kinh - đến vỏ não thị giác chính của não.

BrainPort là một thiết bị được phát triển bởi các nhà thần kinh học tại Middleton, Wisconsin, trụ sở tại Wicab, Inc. Bach-y-Rita đã đưa ra giả thuyết vào những năm 1960 rằng "chúng ta thấy bằng bộ não chứ không phải đôi mắt. "

Sử dụng thiết bị BrainPort, dữ liệu hình ảnh được thu thập thông qua một máy quay video kỹ thuật số nhỏ, đường kính khoảng 1, 5cm (5/8 inch), được đặt ở giữa một cặp kính râm mà người dùng đeo. Từ đó, dữ liệu được truyền đến một đơn vị cơ sở cầm tay có kích thước tương đương điện thoại di động. Bộ phận này chuyển đổi tín hiệu số thành các xung điện - thay thế chức năng của võng mạc.

Bộ phận cơ sở cũng kết hợp các tính năng như thu phóng, cài đặt ánh sáng và mức cường độ sốc cũng như bộ xử lý trung tâm (CPU).

Nếm là tin

Tín hiệu được gửi từ CPU đến lưỡi thông qua một 'kẹo mút ', một dãy điện cực rộng khoảng 9 mét vuông (1, 4 inch vuông) nằm trên đầu lưỡi. Mỗi điện cực tương ứng với một tập hợp các pixel: pixel trắng, ví dụ, cung cấp một xung điện mạnh trong khi các pixel đen không có tín hiệu. Các dây thần kinh dày đặc trên bề mặt lưỡi nhận được tín hiệu điện đến, mà người dùng mô tả là có cảm giác giống như Pop Rocks hoặc bong bóng rượu sâm banh.

Ở giai đoạn này, nhà khoa học thần kinh Wicab Aimee Arnoldussen nói rằng vẫn chưa rõ liệu thông tin sau đó được chuyển đến vỏ não thị giác, nơi thông tin thị giác thường được gửi, hoặc đến vỏ não của nó, nơi dữ liệu cảm ứng từ lưỡi được giải thích. Dù bằng cách nào, kết quả đầy hứa hẹn.

Đường cong học tập

Hiện tại, chỉ mất khoảng 15 phút để người dùng bắt đầu diễn giải thông tin không gian thông qua BrainPort, William Se Môn, giám đốc nghiên cứu của tổ chức nghiên cứu và chăm sóc sức khỏe thị giác phi lợi nhuận Lighthouse International cho biết.

Chẳng hạn, Se Môn nói nếu máy ảnh phát hiện các thiết bị chiếu sáng ở giữa hành lang tối, các kích thích điện tương ứng sẽ xảy ra dọc theo trung tâm của lưỡi.

"Nó trở thành một nhiệm vụ của việc học, không khác gì học lái xe đạp, " Arnoldussen nói, và thêm rằng quá trình "tương tự như cách em bé học cách nhìn. Ban đầu mọi thứ có thể lạ, nhưng theo thời gian chúng trở nên quen thuộc."

Seipl có bốn bệnh nhân luyện tập BrainPort mỗi tuần một lần, tất cả họ đều đạt được tiến bộ nhanh chóng trong việc thực hiện những gì mọi người nhìn thấy được, như điều hướng qua các ô cửa, tìm nút thang máy, đọc chữ và số, và phân biệt cốc và dĩa tại bàn ăn mà không dò dẫm xung quanh.

"Lúc đầu, tôi rất ngạc nhiên về những gì thiết bị có thể làm, " anh nói. "Một anh chàng bắt đầu khóc khi nhìn thấy lá thư đầu tiên của mình. "

Giá của 'thị giác '

Wicab cho biết họ sẽ đệ trình BrainPort lên Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ để phê duyệt vào cuối tháng và hy vọng thiết bị này sẽ được chấp thuận cho thị trường vào cuối năm 2009. Robert Beckman, chủ tịch và giám đốc điều hành của công ty, dự đoán giá khoảng 10.000 USD mỗi máy.

Wicab đang hợp tác với Trung tâm Mắt UPMC của Đại học Y khoa Pittsburgh để thử nghiệm thêm trên BrainPort, cùng với các thiết bị nhân tạo khác như chip cấy ghép võng mạc và vỏ não, nhằm phát triển các tiêu chí theo dõi tiến trình của thị giác nhân tạo.

Chúng tôi không thể đưa ra một biểu đồ mắt, chuyên gia đo thị lực Amy Nau., Chúng tôi phải lùi lại một bước và mô tả các giới luật thô sơ mà những người này đang mắc phải. Các hình ảnh có màu đen và trắng. bạn có kiểm tra lại tầm nhìn không? "

Nau thích BrainPort vì nó không xâm lấn, không giống như cấy ghép.

Chìa khóa cho sự thành công của thiết bị nằm ở việc sử dụng lưỡi, dường như là một cơ quan lý tưởng để cảm nhận dòng điện, trái ngược với bề mặt của ngón tay, ví dụ, được bao phủ bởi một lớp tế bào chết gọi là tầng giác mạc.

"Nhiều người mắc bệnh mù lòa mong muốn lấy lại thị lực, " Nau nói, và mặc dù các kỹ thuật thay thế giác quan không thể phục hồi hoàn toàn thị lực, họ giúp đỡ với định hướng không gian và mang lại sự độc lập hơn cho người mù và khiếm thị, bao gồm cả những người mắc bệnh tăng nhãn áp.

Qua khoa học Mỹ

Thiết bị BrainPort giúp người khiếm thị 'thấy ' qua lưỡi của họ