Surprenant à proximité: une nouvelle technologie a aidé les singes à reconnaître des lettres sur un écran vide







Nous avons déjà écrit comment les scientifiques ont appris à «reprogrammer» les neurones rétiniens, ce qui a aidé à régénérer ses tissus. Mais les nouvelles découvertes ne s'arrêtent pas là. Des scientifiques de l'Institut néerlandais de neurosciences ont implanté des plaques de 1 024 électrodes dans le cortex visuel de singes. Plus tard, grâce à la microstimulation cérébrale, ils leur ont fait reconnaître des lettres sur un écran vide. Les connaissances acquises aideront à améliorer la résolution de la vision fonctionnelle et utile restaurée à l'avenir.



La cécité touche 40 millions de personnes dans le monde. Les scientifiques pensent qu'un jour, les neuroprothèses aideront à restaurer la vision fonctionnelle des personnes aveugles. L'idée de stimuler le cerveau avec des implants pour restaurer la vision des aveugles remonte aux années 1970. À quel point est-ce réel? La cécité est généralement le résultat de lésions du nerf optique ou de la rétine, et sa récupération est directement liée au cerveau. Les scientifiques testent différentes méthodes pour corriger la vision. Et si le cortex visuel n'est pas endommagé, sa stimulation ponctuelle peut partiellement restaurer la vision. Dans ce cas, l'œil devient capable de voir des formes simples, des points lumineux ou des phosphènes . Ainsi, en novembre, en utilisant cette méthode, il était possiblefaire voir certaines lettres aux malvoyants afin de pouvoir même les dessiner.



La stimulation électrique du cortex visuel comme méthode de restauration de la vision est utilisée depuis longtemps. Mais la technologie nécessite certaines conditions et est assez limitée. L'ampérage sans danger pour les tissus est relativement faible - seulement quelques milliampères. Par conséquent, on utilise généralement un petit nombre d'électrodes de surface, qui activent une petite zone du cortex. Les biologistes néerlandais ont décidé d'aller plus loin et de tester une nouvelle approche.



L'expérience a permis de s'assurer que la stimulation du cortex visuel est toujours efficace pour la restauration partielle de la vision. De plus, des tests ont montré que l'augmentation de l'ampérage pendant la stimulation améliore le résultat net et est relativement sans danger pour le cerveau du singe.



Pour les tests, les singes ont été implantés avec de nouveaux implants, composés de 1024 électrodes. Les singes ont appris à reconnaître des motifs simples. L'implant interagissait directement avec le cerveau, contournant les centres de traitement visuel - les yeux. Parmi les inconvénients - la méthode n'est applicable que pour ceux qui ont perdu la vue à la suite d'une blessure ou après une lésion du nerf optique, elle n'aidera pas les aveugles dès la naissance.



Comment s'est déroulée l'expérience?



Pour les tests, les scientifiques ont utilisé deux singes expérimentaux L et A. Pour commencer, ils ont appris à reconnaître 16 lettres. Les macaques ont été observés pendant le processus d'apprentissage, les mouvements de leurs élèves sur l'écran de l'ordinateur ont été enregistrés avec un suivi du regard.











Dans la première étape, en stimulant le cortex visuel primaire, les macaques ont été amenés à voir deux phosphènes sur les côtés opposés de l'écran. Ce qui se passait était observé à l'aide d'un eye tracker: si l'œil allait dans la bonne direction, on croyait que le singe voyait une image visuelle recréée.



Le pouvoir de la stimulation se reflétait dans la précision de la perception:



  • ~ 12,6 milliampères - les sujets de test ont vu au moins la moitié des images;
  • 23 milliampères - il a fallu au macaque L pour reconnaître pleinement les phosphènes;
  • 50 milliampères - Requis par le macaque A pour une reconnaissance à 100% du phosphène.


L'étape suivante consistait à observer comment les singes perçoivent les lettres avec des méthodes d'exposition similaires. Seulement maintenant, ils n'agissaient pas de manière ponctuelle, mais les microélectrodes ont recréé l'image des lettres. Macaque L était capable de comprendre 80% des lettres, le second A - 71%. Lors du passage à la version visuelle, ces expériences se sont améliorées respectivement de 13% et 17%.



La vision achetable est la deuxième voie



La société néerlandaise Envision a adapté Google Glass, ce qui en fait un appareil adapté aux malvoyants et aux aveugles. Les lunettes aident à naviguer dans l'espace, à décrire l'environnement et à reconnaître les personnes dont les photos sont dans le répertoire du téléphone avec la photo.



Auparavant, l'entreprise développait une application avec des fonctionnalités similaires: elle reconnaît les objets, le texte et les personnes environnants. Par conséquent, la collaboration avec Google Glass est sortie préparée.









Une caméra est intégrée aux lunettes, elle lit les informations du monde environnant. L'interaction avec l'utilisateur se fait via un assistant vocal qui reproduit toutes les informations nécessaires. Des lunettes sont disponibles sur commande. Le prix de départ de l'appareil, frais compris, est de 3268 $.










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