การมองเห็นประดิษฐ์: สิ่งที่ผู้ที่มีดวงตาไบโอนิคมองเห็น

การมองเห็นประดิษฐ์: สิ่งที่ผู้ที่มีดวงตาไบโอนิคมองเห็น

ขาเทียมสำหรับการมองเห็นหรือ “ดวงตาไบโอนิค” สัญญาว่าจะให้การมองเห็นเทียมแก่ผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นซึ่งก่อนหน้านี้สามารถมองเห็นได้ อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยไมโครอิเล็กโทรดที่ติดตั้งในหรือใกล้กับดวงตาข้างหนึ่ง ตามแนวเส้นประสาทตา (ซึ่งส่งแรงกระตุ้นจากตาไปยังสมอง) หรือในสมอง ไมโครอิเล็กโทรดจะกระตุ้นส่วนต่างๆ ของระบบการมองเห็นที่ยังคงทำงานอยู่ในผู้ที่สูญเสียการมองเห็น พวกเขาทำได้โดยใช้คลื่นไฟฟ้าขนาดเล็กคล้ายกับที่ใช้ในหูไบโอนิคหรือประสาทหูเทียม

การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของเซลล์ประสาทที่ยังหลงเหลืออยู่ทำ

ให้คนรับรู้จุดแสงเล็กๆ ที่เรียกว่าฟอสฟีน ฟอสฟีนเป็นปรากฏการณ์ของการเห็นแสงโดยที่แสงไม่เข้าตาจริงๆ เหมือนสีที่คุณอาจเห็นเมื่อหลับตา

ฟอสฟีนเหล่านี้ในคนที่มีตาไบโอนิคสามารถใช้เพื่อกำหนดฉากภาพได้ ดังนั้นการมองเห็นจากดวงตาไบโอนิคจึงไม่เหมือนการมองเห็นตามธรรมชาติ มันคือชุดของจุดวาบไฟและรูปร่างที่บุคคลใช้เพื่อตีความสภาพแวดล้อมของพวกเขาผ่านการฝึกฝน – คล้ายกับภาพโมเสกที่กะพริบ

ไม่มีวาระการประชุม เพียงแค่ข้อเท็จจริง

ปัจจุบัน การมองเห็นจากดวงตาไบโอนิคนั้นเป็นพื้นฐานมาก และสามารถใช้สำหรับงานต่างๆ เช่น การระบุตำแหน่งของวัตถุ การตรวจจับบุคคล หรือการค้นหาทางเข้าประตู นักวิจัยหวังว่าอุปกรณ์ไบโอนิคอายในอนาคตจะให้การมองเห็นที่มีความละเอียดสูงขึ้น แต่สิ่งนี้ก็มีความท้าทายโดยธรรมชาติ

วิธีการทำงานของดวงตาไบโอนิค

ไบโอนิคอายจะแปลงภาพจากกล้องวิดีโอ (ภาพซ้ายด้านล่าง) เป็นภาพที่มีคอนทราสต์สูง (ภาพกลาง) ซึ่งส่วนหนึ่งจะถูกเลือกสำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม นี่คือกล่องสีฟ้าด้านล่าง ซึ่งสอดคล้องกับขอบเขตการมองเห็นที่ลดลงของตาไบโอนิกทั่วไป

จากนั้นตัวประมวลผลวิดีโอภายนอกจะแปลงภาพที่มีคอนทราสต์สูงนี้เป็นพารามิเตอร์การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ซึ่งจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่ในดวงตา ผู้รับไบโอนิคอายจะรับรู้ภาพที่เบลอ (ด้านขวาของภาพ) ซึ่งประกอบด้วยแสงวาบ

เราทราบจากประสบการณ์ของผู้ป่วยในเมลเบิร์นของเราว่ากิจกรรมบนอิเล็กโทรดนั้นถูกมองว่าเป็นชุดของแสงวาบแทนที่จะเป็นการรับรู้ที่คงที่ โลกจึงเกิดการระเบิดของแสงที่กะพริบซึ่งจัดไว้เพื่อแสดงรูปร่างพื้นฐาน เช่น ความสูงและความกว้าง และตำแหน่งโดยประมาณของวัตถุที่อยู่ด้านหน้ากล้อง ผู้รับรายอื่นกล่าวว่าสิ่งนี้เป็นดังนี้ :

ผู้รับจำเป็นต้องใช้แฟลชผิดปกติเหล่านี้เพื่อตีความภาพจากกล้อง 

พื้นที่รับภาพ (ขอบเขตของโลกที่สังเกตได้) มีขนาดเล็ก – กว้างประมาณ 30 องศาหรือช่วงระยะหนึ่งช่วงแขน – ดังนั้นผู้รับจำเป็นต้องมีความทรงจำที่ดีในการรวมภาพทั้งหมดเข้าด้วยกัน

การปรับปรุงกล้องภายนอกและการประมวลผลวิดีโอสามารถช่วยได้ที่นี่ ตัวอย่างเช่น กล้องตรวจจับระยะทางสามารถเน้นสิ่งกีดขวางเช่น ถังขยะบนทางเท้า และกล้องจับความร้อนสามารถเน้นรูปร่างของมนุษย์ ปัจจุบัน ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับการมีส่วนร่วมของผู้ป่วยและการฟื้นฟูสมรรถภาพเป็นอย่างมาก

ใครได้รับดวงตาไบโอนิค?

ประเภทของดวงตาไบโอนิคที่อาจเป็นทางเลือกสำหรับผู้ป่วยนั้นขึ้นอยู่กับสาเหตุของการสูญเสียการมองเห็น การปลูกถ่ายดวงตาไบโอนิคเรตินานั้นถูกใส่เข้าไปในลูกตาเอง และเหมาะสำหรับผู้ที่สูญเสียการมองเห็นจากโรคเฉพาะ เช่น การเสื่อมของจอประสาทตาประเภทที่สืบทอดมาที่เรียกว่า retinitis pigmentosa และการเสื่อมของจอประสาทตาตามอายุ

จนถึงปัจจุบัน เฉพาะผู้ที่เป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมเท่านั้นที่มีสิทธิ์ได้รับไบโอนิคอาย ดวงตาไบโอนิคเรตินอลสามดวงได้รับการอนุมัติให้จำหน่ายเชิงพาณิชย์: Argus IIที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกา, Alpha-AMSในเยอรมนี และIRIS V2ในฝรั่งเศส

เราทำการทดลองทางคลินิกกับคนสามคนระหว่างปี 2555 ถึง 2557 โดยใช้อุปกรณ์ใหม่ที่พัฒนาขึ้นในเมลเบิร์นประเทศออสเตรเลีย อุปกรณ์นี้อาจมีโปรไฟล์การผ่าตัดที่ปลอดภัยกว่าดวงตาไบโอนิคที่มีอยู่ เนื่องจากมันถูกฝังไว้ที่ด้านหลังของดวงตาแทนที่จะอยู่ในดวงตา

ก่อนการผ่าตัด ผู้ป่วยในเมลเบิร์นจะไม่สามารถมองเห็นมือที่โบกไปมาต่อหน้าพวกเขาได้ ด้วยการฝังดวงตาไบโอนิค พวกเขาสามารถระบุตำแหน่งวัตถุบนโต๊ะ และนำทางไปรอบๆ วัตถุในเส้นทางขณะเดินซึ่งแสดงให้เห็นว่าการฝังเทียมสามารถให้ข้อมูลภาพที่เป็นประโยชน์ในโลกแห่งความเป็นจริงได้ เรากำลังเตรียมการทดลองปลูกถ่ายรุ่นที่สองในปีหน้า เหล่านี้ล้วนเป็นการปลูกถ่ายจอประสาทตาและส่วนใหญ่ใช้กับผู้ที่เป็นโรคจอประสาทตาอักเสบ

การปลูกถ่ายที่ฝังบนเส้นประสาทตาหรือในสมองโดยตรงอาจให้ประโยชน์กับผู้ที่มีสภาวะต่างๆ ในวงกว้าง เช่น การบาดเจ็บหรือต้อหิน อุปกรณ์สำหรับเงื่อนไขเฉพาะเหล่านี้ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยแต่คาดว่าจะเข้าสู่การทดลองทางคลินิกในมนุษย์ในอนาคตอันใกล้นี้

คุณภาพของการมองเห็นด้วยการปลูกถ่ายจอประสาทตานั้นขึ้นอยู่กับสุขภาพตาที่เหลืออยู่ของผู้ป่วยและความสามารถในการตีความฟอสฟีนที่สร้างขึ้น อิเล็กโทรดที่ฝังมีจุดประสงค์เพื่อจำลองการทำงานของเซลล์ที่ไวต่อแสง (เซลล์รับแสง) ที่ขาดหายไป แต่ต้องมีเซลล์ประสาทที่ยังมีชีวิตรอดอยู่เพื่อให้อิเล็กโทรดโต้ตอบด้วย

ปัจจัยที่ซับซ้อนอีกประการหนึ่งคือมีเซลล์ประสาทหลายประเภทในเรตินา แต่อิเล็กโทรดมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะเลือกกำหนดเป้าหมายแต่ละประเภท ด้วยเหตุนี้ดวงตาไบโอนิคจึงไม่สามารถจำลองความรู้สึกของสีได้ ความจริงแล้ว การมองเห็นเทียมแตกต่างจากการมองเห็นปกติอย่างมาก และต้องใช้เวลามากในการทำความคุ้นเคย

สามารถปรับปรุงคุณภาพของภาพได้หรือไม่?

ในปัจจุบันมีหลายวิธีในการปรับปรุงคุณภาพของภาพ วิธีหนึ่งคือการเพิ่มจำนวนไมโครอิเล็กโทรดที่ฝังไว้และทำให้มีขนาดเล็กลง ทำให้สามารถกำหนดเป้าหมายเซลล์ประสาทที่เลือกสำหรับ “พิกเซล” ที่เป็นอิสระมากขึ้นและความละเอียดที่มากขึ้น มีวัสดุนาโนเทคโนโลยีที่ใหม่กว่าซึ่งอาจทำให้อิเล็กโทรดมีขนาดเล็กพอที่จะสร้างความละเอียดที่มีความคมชัดสูงได้

อีกเทคนิคหนึ่งคือการปรับแต่งรูปแบบการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเพื่อให้เน้นการกระตุ้น ได้ดีขึ้น เพื่อกระตุ้นกลุ่มเซลล์ประสาทที่มีขนาดเล็กลง นอกจากนี้ เรายังสามารถเพิ่มความละเอียดเทียมได้โดยสร้าง ” อิเล็กโทรดเสมือน ” ซึ่งกระแสไฟฟ้าจะถูกแบ่งปันระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้วหรือมากกว่า วิธีการกระตุ้นใหม่เหล่านี้สามารถปรับปรุงความเสถียร ลดความพร่ามัว และอาจให้การควบคุมสีขั้นพื้นฐาน

ในท้ายที่สุด นักวิจัยกำลังพยายามทำความเข้าใจและเลียนแบบรหัสประสาทที่เรตินาใช้ในการสื่อสารกับสมอง หากสามารถจำลองรูปแบบการยิงของเซลล์รับแสงได้ ข้อความที่ถูกต้องจะถูกส่งไปยังสมอง การมองเห็นที่ได้จะดูเป็นธรรมชาติมากขึ้น

Credit : สล็อตเว็บตรง