Исследования бионических глаз
Специалисты из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, ETH Zurich и Университета Мигеля Эрнандеса разработали инновационную модель глубокого обучения, которая позволяет повысить эффективность бионических глаз, используя менее интенсивную стимуляцию зрительной коры мозга. В рамках эксперимента участвовал 27-летний пациент, лишившийся зрения из-за черепно-мозговой травмы. Для проведения исследования на время был установлен имплант с 96 электродами, которые непосредственно воздействовали на зрительную кору.
Разработанная нейросетевая модель учитывает текущую фоновую активность мозга перед каждой сессией стимуляции, что помогает адаптировать параметры воздействия. Благодаря этому удалось добиться более точной реакции нейронов при меньшей силе тока. Имплант не только подавал электрические импульсы, но и записывал нейронные ответы, предоставляя данные для обучения нейросети.
Выводы эксперимента
Во время исследования электрические импульсы вызывали так называемые фосфены — субъективные ощущения вспышек или светящихся фигур. Пациент описывал эти явления по яркости, размеру, форме и цвету. Важно отметить, что бионические глаза обойдут поврежденные глаза и зрительные нервы, передавая сигналы напрямую в зрительную кору.
Электроды не функционируют как отдельные пиксели на экране. Их взаимодействие влияет на реакцию нейронов, которая может изменяться даже при одинаковых параметрах стимуляции.
Майкл Байелер
Данное исследование представляет собой стартовую проверку концепции, которая может помочь людям с потерей зрения вследствие травм, генетических заболеваний или неврологических нарушений. В перспективе бионические глаза будут способны подстраиваться под уникальные особенности мозга каждого пациента, расширяя возможности восстановления зрения.
Создание адаптивной модели глубокого обучения для бионических глаз имеет потенциал кардинально изменить методы лечения нарушений зрения. Применение меньшей силы тока снижает риски, связанные с имплантацией, и открывает путь к персонализированным подходам в терапии. Продолжение исследований позволит разработать технологии, которые будут максимально эффективными и индивидуально настроенными для каждого пациента. Для российской медицины и технологий эта работа подчеркивает важность интеграции разных дисциплин для улучшения качества жизни людей с проблемами зрения.
Интересно, что восприятие лиц мозговыми нейронами происходит с высокой скоростью, меняясь около 15 раз в секунду. Это открытие подчеркивает гибкость нейронных связей и их способность адаптироваться к различным состояниям. Более подробно о том, как нейроны переключаются между сознательным и подавленным восприятием, можно узнать в нашей статье по ссылке.