За последние несколько лет имплантаты сетчатки прошли долгий путь. Непрерывное развитие и миниатюризация оптических и компьютерных технологий позволили инженерам создавать такие устройства, как Argus II: протез сетчатки, который использует небольшую камеру, компьютер и серию электродов, хирургически имплантированных в сетчатку слепого человека, чтобы преобразовать мир вокруг них. в электронные импульсы, которые входят в мозг.
Теперь исследователи из Second Sight, компании, которая создала Argus II, изменили устройство для использования новым и потенциально значимым способом. Как они сообщают в статье, опубликованной сегодня в Frontiers in Neuroprosthetics, они подключили имплантат к компьютеру, который генерирует цифровые образцы Брайля, что позволяет им напрямую направлять Брайль на сетчатку слепого пациента. В ходе испытаний пациент мог читать буквы Брайля гораздо проще и быстрее, чем при использовании системы для чтения обычных печатных букв.
«Вместо того, чтобы ощущать шрифт Брайля на кончиках своих пальцев, пациент мог видеть проекции, которые мы проецировали, а затем считывать отдельные буквы менее чем за секунду с точностью до 89 процентов», - сказал ведущий автор газеты Томас Лауритцен. заявление. «Не было никакого ввода, кроме электродной стимуляции, и пациент легко распознавал буквы Брайля».
Argus II, наряду с некоторыми другими имплантатами сетчатки, обычно использует видео, снятое небольшой камерой, установленной на очках. Компьютер, который носит пользователь, преобразует изображения в цифровой сигнал, который затем беспроводным образом передается на сетку из 60 электродов, хирургически имплантированных на сетчатку, тем самым стимулируя зрительный нерв.
После некоторой тренировки мозг пользователя может интерпретировать схемы электрической стимуляции примерно таким же образом, как обычно зрячие люди интерпретируют свет, попадающий на их сетчатку - другими словами, как зрение. Хотя разрешение крайне ограничено (это похоже на просмотр изображения с разрешением 60 пикселей), было показано, что пациенты в клинических испытаниях приобретают способность обнаруживать свет с постепенным улучшением интерпретации сигналов, поступающих в течение нескольких месяцев использования.,
Пользователи имплантата надевают очки с крошечной камерой, которая снимает мир и преобразует его в цифровой поток данных. (Изображение через Second Sight) В этом случае, вместо того, чтобы использовать входы от камеры, смотрящей на реальный мир, исследователи изменили Argus II так, чтобы электронные сигналы исходили от компьютера, специально запрограммированного для стимуляции шести электродов в сетке таким образом, чтобы это соответствовало Брайлю., Предыдущая работа показала, что систему можно использовать с камерой и физическими книгами для облегчения чтения, но ограниченное разрешение передаваемой визуальной информации означало, что чтение было чрезвычайно медленным и возможно только с очень большим текстом.
Такое применение имплантата сетчатки может революционизировать чтение для слепых и слабовидящих. Прелесть идеи в том, что в отличие от визуальной информации с высоким разрешением, которую люди получают, когда осматривают вокруг, каждая буква Брайля представлена только в виде шести точек, либо поднятых, либо нет. В результате ограниченное 60-пиксельное разрешение системы протезов не имеет значения - пользователь «видит» ту же самую букву Брайля, которую он или она чувствовал бы в противном случае, обеспечивая естественное и быстрое чтение.
Подобно тому, как традиционный тактильный шрифт Брайля открыл слепой мир для слепых людей в начале 1900-х годов, хранение книг в качестве цифрового Брайля для имплантатов сетчатки может сделать то же самое для текста в 21-м веке. Альтернативно, технология визуального распознавания может быть использована таким образом, чтобы люди, оснащенные протезами такого типа, могли смотреть на обычную книгу или фрагмент текста с помощью камеры, а затем программное обеспечение могло преобразовывать визуальные буквы в цифровой сигнал Брайля.
Есть ограничения для этого вида визуального имплантата. Он только заменяет сетчатку и опирается на неповрежденный зрительный нерв, поэтому не все слепые люди являются кандидатами на использование. Argus II был протестирован только на людях с пигментным ретинитом, но он также подойдет тем, кто страдает дегенерацией желтого пятна. Кроме того, система в настоящее время очень дорогая: примерно 100 000 долларов США для каждого пользователя.
Однако в конечном итоге, поскольку технология совершенствуется и совершенствуется, она может предоставить повседневный доступ к визуальному тексту тем, у кого нет зрения.
