Copiază linkulNevăzătorii vor putea vedea din nou: Oamenii de știință au găsit o modalitate de a reda vederea cu ajutorul IA
O echipă internațională de oameni de știință a făcut un pas important spre crearea unor proteze bionice eficiente pentru vedere.
Cercetători de la Universitatea din California, Santa Barbara (UCSB), Școala Politehnică Federală din Zürich (ETH Zurich) și Universitatea Miguel Hernández (MHU) au folosit învățarea profundă pentru a face stimularea cortexului vizual al creierului mai precisă și mai predictibilă. Rezultatele studiului au fost publicate în revista științifică Neuron.
Timp de mulți ani, principala problemă a neuroprotezelor a rămas imprevizibilitatea reacției creierului. Spre deosebire de implanturile retiniene, protezele corticale transmit semnale electrice direct în cortexul vizual — o zonă din lobul occipital al creierului, responsabilă de procesarea imaginilor.
O astfel de metodă poate ajuta persoanele care și-au pierdut vederea în urma unor accidente vasculare cerebrale, traumatisme sau boli neurodegenerative, în cazul cărora ochii sau nervii optici sunt afectați, dar creierul însuși este capabil să perceapă semnalele. Totuși, în practică, același impuls electric poate provoca unei persoane senzații vizuale complet diferite, în funcție de starea actuală a sistemului nervos.
Pentru a rezolva această problemă, în 2024, specialiștii laboratorului de vedere bionică al UCSB au plecat în Spania. La spitalul IMED Elche, ei au desfășurat o serie de experimente cu participarea unui bărbat de 27 de ani, care și-a pierdut vederea în urma unui traumatism cranio-cerebral. În cortexul său vizual a fost implantată, pentru șase luni, o matrice temporară cu 96 de electrozi.
La aplicarea unui curent slab, participantul la experiment vedea așa-numiții fosfeni — pete luminoase, sclipiri sau forme geometrice, asemănătoare stelelor ori focurilor de artificii. Unicitatea implantului utilizat consta în faptul că acesta putea nu doar să stimuleze neuronii, ci și să înregistreze simultan activitatea de răspuns a creierului.
Ulterior, oamenii de știință au antrenat IA să analizeze activitatea de fond a creierului chiar înainte de aplicarea impulsului și să prognozeze cum vor reacționa neuronii la diferite combinații de semnale. Drept rezultat, sistemul a învățat să selecteze parametri de stimulare care produceau răspunsul necesar cu o precizie mult mai mare și, totodată, necesitau o intensitate mai mică a curentului decât metodele standard.
În plus, cercetătorii au comparat înregistrările activității cerebrale cu relatările orale ale pacientului, care descria în detaliu dimensiunea, forma, luminozitatea și culoarea sclipirilor văzute. S-a dovedit că propriile semnale ale creierului prezic mult mai exact percepția vizuală reală a unei persoane decât setările prestabilite ale electrozilor.
Iar în viitor, o proteză vizuală completă nu poate funcționa după un șablon rigid: dispozitivul trebuie să învețe singur particularitățile fiecărei persoane și să se adapteze la acestea, nu să oblige pacientul să se obișnuiască cu un set de semnale standard. Și, chiar dacă astfel de proteze țin de viitor, progresul din acest domeniu oferă deja motive serioase să credem că viitorul nu este chiar atât de îndepărtat.
Copiază linkul
