دستگاه تحریک مغز به میمون‌ها کمک می‌کند بدون چشم ببینند

در نتیجه‌ی کار تیمی پژوهشی، دو میمون بدون برخورد نور به شبکیه‌ چشم‌شان، توانستند اشکال حروف تولید‌شده‌ آرایه‌هایی از الکترودهای کاشته‌شده در قشر بینایی خود را ببینند و تشخیص دهند. این بیشترین وضوح به‌دست‌آمده با کاشت الکترود در مغز است که وضوحی بیشتر از تصاویر ساخته‌شده از‌طریق شبکیه‌ چشم را دارد. پیتر رولفسما، از پژوهشگران این مطالعه و عضو مؤسسه‌ علوم اعصاب هلند، در‌این‌باره می‌گوید این دستاورد واقعا خبر خوشحال‌کننده‌ای است و تیم او قصد دارد بینایی را به برخی از افرادی بازگرداند که بینایی خود را از دست داده‌اند. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره این دستگاه تحریک مغز بخوانید.

بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی در سراسر جهان می‌کوشند بینایی افراد نابینا را با ارسال سیگنال‌هایی از دوربین نصب‌شده روی سر آن‌ها و با استفاده از مجموعه‌ای از الکترودها بازیابی کنند که سلول‌های عصبی مناسب را تحریک می‌کنند. در‌حال‌حاضر، آزمایش‌های زیادی برای این افراد انجام شده است. به‌عنوان مثال، یک دستگاه تحریک مغز ۶۰ الکترودی به‌نام «آرگوس ۲» (Argus II) که به‌عنوان شبکیه‌ مصنوعی عمل می‌کند و می‌تواند درصدی از بینایی افراد نابینا را بازیابی ‌کند. این دستگاه برای استفاده در ایالات متحده در سال ۲۰۱۳ تأیید شد.

بیشتر الکترودهای قابل‌کاشت یا ایمپلنت‌ها، از‌جمله آرگوس ۲ برای قرار‌گرفتن در شبکیه‌ی چشم طراحی شده‌اند؛ اما این روش به‌عنوان مثال برای افرادی کارایی نخواهد داشت که عصب بینایی‌شان آسیب دیده است. بنابراین، برخی از گروه‌های پژوهشی مانند تیم رولفسما تحقیقات خود را روی قشر بینایی متمرکز کرده‌اند.

قشر بینایی کمی ‌شبیه صفحه‌ی سینما در ذهن ما است. هر ناحیه روی سطح قشر بینایی بخشی از نقشه میدان بینایی را ترسیم می‌کنند، بنابراین، فعال‌کردن الگوی شکل A با الکترودهای قرار‌داده‌شده روی قشر بینایی در اصل باعث می‌شود که افراد الگوی نقطه‌ای به‌صورت A را ببینند. بااین‌حال، اگر الکترودها به‌سادگی در سطح قشر بینایی قرار بگیرند، برای تحریک اعصاب زیرین قشر جریان نسبتا شدیدی لازم و ایجاد درک بیش از دو نقطه سخت است.

در مطالعه‌ جدید، رولفسما و همکارانش از آرایه‌هایی با الکترودهای سیلیکونی سوزنی‌مانند به طول ۱٫۵ میلی‌متر استفاده کرده‌اند. این الکترودها به داخل قشر بینایی رانده می‌شوند تا درنتیجه، ارتباط بهتری با سلول‌های عصبی برقرار کنند‌. این تیم پژوهشی ۱۶ آرایه را که هر‌کدام ۶۴ الکترود دارند، در سراسر قشر بینایی دو میمون ماکاک از نژاد رزوس جای‌گذاری کردند و درمجموع، ۱۰۲۴ الکترود در قشر بینایی هر میمون قرار دادند.

این میمون‌ها قبلا آموزش‌ دیده بودند که ۱۶ شکل از حروف را به‌وسیله‌ نقاط روی صفحه‌ی کامپیوتر تشخیص ‌دهند و در پاسخ به هریک از آن‌ها، چشمان خود را به روش‌های خاصی حرکت می‌دادند و پاداش دریافت می‌کردند. در این مطالعه، میمون‌‌ها به همان روش به شکل حروف ایجادشده‌ی الکترودها پاسخ دادند.

متأسفانه دستیابی به این موفقیت در انسان دشوارتر خواهد بود؛ زیرا قسمت مرکزی میدان بینایی در مغز انسان عمیق‌تر از میمون‌ها است. علاوه‌بر‌این، با تجمع بافت اسکار در اطراف محل کاشت الکترودها، با گذشت زمان عملکرد الکترودها کمتروکمتر خواهند شد.

پیشنهاد مطالعه: برای مطالعه بیشتر مطلب «جوان سازی سلول های چشم و معکوس‌سازی روند تضعیف بینایی» را بخوانید.