وسایلی که من می پوشم توسط پل باخ ی ریتا ، عصب شناس در دانشگاه ویسکانسین در مدیسون اختراع شد. باخی ریتا بیشتر حرفه خود را وقف یک مفهوم انقلابی واحد کرده است: این که حواس ما قابل تعویض هستند. مغز ، Bach-y-Rita و بسیاری دیگر از متخصصان عصب شناسی معتقدند که عضوی از پلاستیسیته شگفت انگیز است: اگر قسمتی از آن آسیب ببیند ، قسمت دیگری می تواند همان عملکرد را انجام دهد.
چشیدن طعم نور: دستگاه به نابینایان اجازه می دهد با زبانهای خود “ببینند”.
یک جفت عینک آفتابی که روی یک «آبنبات چوبی» الکتریکی متصل شده است به افراد کم بینا کمک می کند تا حس بینایی را از طریق مسیرهای مختلف بازیابند.
Paul Bach-y-Rita ، متخصص علوم اعصاب در دهه 1960 این فرضیه را مطرح کرد که “ما با مغز خود می بینیم نه با چشم.” در حال حاضر ، یک دستگاه جدید با این تفکر تجاری سازی شده است و قصد دارد تا با تکیه بر اعصاب سطح زبان برای ارسال سیگنال های نوری به مغز ، تجربه بینایی را برای نابینایان و کم بینایان تا حدی بازیابی کند.
نابینایی حقوقی در قوانین ایالات متحده به عنوان بینایی 20/200 یا بدتر تعریف شده است ، یا دارای میدان دید کمتر از 20 درجه است. بر اساس اعلام موسسه ملی بهداشت ، این بیماری بیش از یک میلیون آمریکایی بالای 40 سال را مبتلا می کند. کاهش بینایی بزرگسالان سالانه حدود 51.4 میلیارد دلار برای کشور هزینه دارد.
حدود دو میلیون عصب بینایی برای انتقال سیگنالهای بصری از شبکیه – قسمتی از چشم که در آن اطلاعات نور رمزگشایی می شود یا به پالس های عصبی تبدیل می شود – به قشر بینایی اولیه مغز می روند. با استفاده از BrainPort ، دستگاهی که توسط دانشمندان مغز و اعصاب در میدلتون ، ویسک (Wicab، Inc.) در حال توسعه است، داده های بصری از طریق یک دوربین فیلمبرداری دیجیتال کوچک در حدود 1.5 سانتی متر در قطری که در مرکز یک جفت عینک آفتابی قرار گرفته توسط کاربر قرار می گیرد. با دور زدن چشم ها ، داده ها به یک واحد پایه دستی منتقل می شوند که کمی بزرگتر از یک تلفن همراه است. این واحد دارای ویژگی هایی مانند کنترل زوم ، تنظیمات نور و میزان شدت شوک و همچنین یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که سیگنال دیجیتال را به پالس های الکتریکی تبدیل می کند و عملکرد شبکیه را جایگزین می کند.
از CPU ، سیگنال ها از طریق “آبنبات چوبی” به زبان ارسال می شوند ، یک آرایه الکترود در حدود نه سانتی متر مربع که مستقیماً روی زبان قرار می گیرد. هر الکترود مربوط به مجموعه ای از پیکسل ها است. پیکسل های سفید دارای یک پالس الکتریکی قوی هستند ، در حالی که پیکسل های سیاه به هیچ سیگنالی تبدیل نمی شوند. اعصاب متراکم در سطح زبان سیگنال های الکتریکی ورودی را دریافت می کنند ، که کمی شبیه به Pop Rocks یا حباب های شامپاین برای کاربر احساس می شود.
هنوز مشخص نیست که آیا اطلاعات به قشر بینایی مغز ، جایی که اطلاعات بینایی به طور معمول ارسال می شود ، یا به قشر حسی -حسی آن ، جایی که داده های لمسی از زبان تفسیر می شود ، منتقل می شود ، آیمه آرنولدوسن ، عصب شناس Wicab می گوید. او می افزاید: “ما به طور قطعی نمی دانیم.”
مثل یادگیری دوچرخه سواری
ویلیام سیپل ، مدیر تحقیقات سازمان غیرانتفاعی مراقبت های بهداشتی و تحقیقاتی Lighthouse International می گوید ، در هر صورت ، افراد نابینا می توانند در عرض 15 دقیقه پس از استفاده از دستگاه ، تفسیر اطلاعات فضایی را از طریق BrainPort شروع کنند. الکترودها از نظر فضایی با پیکسل ها ارتباط دارند به طوری که اگر دوربین وسایل روشنایی را در وسط راهروی تاریک تشخیص دهد ، تحریکات الکتریکی در امتداد مرکز زبان رخ می دهد.
آرنولدوسن می گوید: “این یک کار یادگیری است ، هیچ فرقی با یادگیری دوچرخه سواری ندارد.” ”
سیپل با چهار بیمار که هفته ای یک بار با BrainPort تمرین می کنند کار می کند و خاطرنشان می کند که بیماران وی یاد گرفته اند که چگونه سریع درهای ورودی و دکمه های آسانسور را بیابند ، حروف و اعداد را بخوانند و فنجان ها و چنگال ها را روی میز شام بدون نیاز به ورق زدن انتخاب کنند. او می گوید: “در ابتدا ، من از آنچه دستگاه می تواند انجام دهد شگفت زده شدم.” “یکی از بچه ها با دیدن اولین نامه اش شروع به گریه کرد.”
روبرت بکمن ، رئیس و مدیر ارشد اجرایی این شرکت می گوید Wicab BrainPort را برای تأیید به سازمان غذا و داروی ایالات متحده در پایان ماه تحویل می دهد. وی خاطرنشان می کند که این دستگاه می تواند تا پایان سال 2009 با هزینه حدود 10،000 دلار برای هر دستگاه برای بازار تأیید شود.
چالش بازبینی بینایی
Wicab با مرکز چشم UPMC مرکز پزشکی دانشگاه پیتسبورگ برای آزمایش بیشتر بر روی BrainPort همکاری می کند. اپتیومتریست ایمی ناو آن را به همراه سایر دستگاه های مصنوعی مانند تراشه های شبکیه و قشر کاشت ، به منظور ایجاد معیارهایی برای نظارت بر پیشرفت بینایی مصنوعی آزمایش می کند.
ناو می گوید: “ما نمی توانیم فقط یک چشمی را به نمایش بگذاریم. ما باید یک قدم به عقب برداریم و احکام ابتدایی را که این افراد دریافت می کنند توصیف کنیم.” “تصاویر سیاه و سفید ، پیکسلی هستند. چگونه بینایی را دوباره بررسی می کنید؟”
Nau علاقه خاصی به BrainPort دارد زیرا برخلاف ایمپلنت ها غیرتهاجمی است.
کلید دستگاه ممکن است استفاده از زبان باشد ، که به نظر می رسد ارگانی ایده آل برای تشخیص جریان الکتریکی باشد. سیپل گفت بزاق در آنجا به عنوان یک رسانای خوب عمل می کند. همچنین ممکن است فیبرهای عصبی زبان به صورت متراکم بسته بندی شوند و این الیاف نسبت به سایر اندام های لمسی به سطح زبان نزدیکتر باشند. (برای مثال سطوح انگشتان دست با لایه ای از سلولهای مرده به نام قشر شاخ پوشیده شده است.)
ناو می گوید: “بسیاری از افرادی که به نابینایی مبتلا شده اند ، مایلند که بینایی خود را بازیابند.” اگرچه تکنیک های جایگزینی حسی نمی توانند بینایی را به طور کامل بازیابی کنند ، اما اطلاعات لازم برای جهت گیری فضایی را ارائه می دهند. همراه با نابینایان ، BrainPort می تواند به افرادی که دارای نقص بینایی مانند گلوکوم هستند که منجر به از دست دادن بینایی محیطی می شود و دژنراسیون ماکولا که بینایی را در مرکز میدان بینایی تضعیف می کند ، کمک کند.
سید مهدی ساداتی هستم. عاشق مغز! داروساز و دانشجوی دکترای تخصصی علوم اعصاب. عضو تیم مرکز سلامت مغز دانا! از علاقه هام شناسوندن کارایی های هیجان انگیز مغز به زبان ساده به آدمهاست! جست و جو می کنم در افسردگی، داروهای موثر بر مغز و سایر بیماری های حوزه ی روان و البته نوروپلاستیسیتی!