Штучний інтелект удосконалив біонічні очі: адаптивна стимуляція зорової кори мозку

Дослідження біонічних очей

Як повідомляє НВ — Техно: Дослідники з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі, ETH Zurich та Університету Мігеля Ернандеса розробили модель глибинного навчання, яка дозволяє удосконалити біонічні очі, стимулюючи зорову кору мозку з меншою силою струму. Цей експеримент був проведений з 27-річним пацієнтом, який втратив зір через черепно-мозкову травму. Для дослідження тимчасово було встановлено імплант із 96 електродами, які стимулювали зорову кору мозку пацієнта.

Модель, що була розроблена на основі нейромережі, враховує фонову активність мозку перед кожним випробуванням, щоб адаптувати стимуляцію. Результати дослідження вказують на те, що така адаптивна стимуляція може призвести до точнішої реакції нейронів, використовуючи меншу силу струму. Імплант не лише надсилав електричні сигнали до мозку, а й записував реакції, що допомагало навчати нейромережу.

Результати експерименту

Під час експерименту електричні імпульси викликали фосфени – суб'єктивні відчуття спалахів або світлових фігур. Учасник експерименту описував ці спалахи за яскравістю, розміром, формою та кольором. Важливо зазначити, що біонічні очі мають обходити пошкоджені очі та зорові нерви, передаючи сигнали безпосередньо до зорової кори.

Електроди не працюють як окремі пікселі екрана. Їхня взаємодія впливає на реакцію нейронів, яка може змінюватися навіть за однакових налаштувань стимуляції.

Майкл Байелер

Це дослідження є ранньою перевіркою концепції, що може допомогти людям із втратою зору через травми, спадкові захворювання або неврологічні порушення. У майбутньому біонічні очі можуть адаптуватися до індивідуальних особливостей мозку кожної людини, відкриваючи нові можливості для відновлення зору.

Розробка адаптивної моделі глибинного навчання для біонічних очей може суттєво змінити підходи до лікування зорових порушень. Використання меншої сили струму для стимуляції мозку не лише зменшує ризики, пов'язані з імплантацією, але й відкриває нові горизонти в персоналізації лікування. Подальші дослідження можуть привести до розробки технологій, що працюватимуть більш ефективно та індивідуально для кожного пацієнта. Це затверджує важливість міждисциплінарного підходу у медичних і технологічних інноваціях, які можуть поліпшити якість життя людей з порушеннями зору.

Важливим аспектом у дослідженнях зорової системи є те, як нейрони обробляють візуальну інформацію. Наприклад, нещодавнє дослідження показало, що нейрони здатні змінювати режим сприйняття облич з великою швидкістю, що може бути корисним для розуміння механізмів адаптації біонічних очей. Це відкриття підкреслює важливість вивчення нейронних процесів для покращення технологій відновлення зору.