إن القدرة على إرسال الصور مباشرة إلى مخ شخص ما يمكن أن تساعد على استعادة البصر للمكفوفين وفتح مجموعة من الامكانيات الجديدة في كل شيء من الاتصال إلى الترفيه. ولقد حقق الباحثون نتائج شديدة الوضوح حتى الآن في التجارب التي أجريت على القرود.

ولقد كانت تجرى تجارب على البشر باستخدام أقطاب كهربائية مزروعة لتحفيز القشرة البصرية للمخ منذ السبعينيات، ومن المؤكد جيدًا أن هذا النهج يمكن أن ينتج ومضات من الضوء على المجال البصري للشخص المعروفة باسم الفوسبينات.

وتقوم الشركة الأمريكية Second Sight بإنتاج “عين إلكترونية” تجارية تسمى Argus II تنقل الإشارات من كاميرا مثبتة على نظارة إلى غرسة تحفز مباشرة شبكية عين المستخدم. وتعتمد العين الإلكترونية Argus II على شبكة 6 × 10 من الأقطاب الكهربائية، مما يعني أنها قادرة فقط على إعطاء المستخدمين أدلة تقريبية لمساعدتهم على التنقل في بيئتهم.

ولكن حتى الآن، فمعظم هذه الأجهزة منخفضة الدقة. ولقد وضعت معظم المحاولات السابقة لتحفيز القشرة البصرية مباشرة أقطابًا كهربائية على سطح المخ، مما يتطلب تيارات قوية لتحفيز الخلايا العصبية الأعمق. وذلك يحد من العدد الذي يمكن تحفيزه بأمان في نفس الوقت، ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى التداخل بين الأقطاب الكهربائية القريبة.

ولكن عن طريق حقن أقطاب كهربائية صغيرة تشبه الإبرة في القشرة البصرية للقرود، تمكن مؤلفو ورقة بحثية جديدة في مجلة Science من إنشاء مصفوفة بحجم 1024 بكسل يمكنها تحفيز عدة أقطاب كهربائية بأمان في نفس الوقت، مما سمح للحيوانات بتحديد بعض الأشكال المعقدة مثل الحروف والحركة.

وذكر الباحث الرئيسي Pieter Roelfsema من المعهد الهولندي لعلم الأعصاب في إحدى الصحف قائلاً: “إن عدد الأقطاب الكهربائية التي زرعناها في القشرة البصرية، وعدد البكسلات الاصطناعية التي يمكننا إنتاجها لإنتاج صور اصطناعية عالية الدقة هو عدد غير مسبوق”.

ومن خلال حقن أقطاب كهربائية صغيرة جدًا بشكل أعمق في أنسجة المخ، تمكن الباحثون من استخدام تيارات أصغر بكثير وكانوا أكثر دقة بشأن الخلايا العصبية التي يجب أن يقوموا بتحفيزها. ولم يسمح لهم ذلك فقط بضغط المزيد من “البكسلات” في المنطقة التي تم فيها زرع الأقطاب الكهربائية، ولكنه سمح لهم أيضًا بتحفيز ما يصل إلى 15 قطبًا كهربائيًا في نفس الوقت.

وقد تمكن الباحثون من اختبار ما إذا كانت الغرسات تنتج التأثير المطلوب، لأن القردة قد تم تدريبها على القيام بحركات عين محددة استجابة لنقاط تتحرك عبر شاشة أو أحرف مختلفة مكونة من نقاط. وعندما تتبع الفريق هذه الأشكال والحركات على مصفوفة الأقطاب الكهربائية، كانت استجابة الحيوانات كما لو كانت قد شاهدتها في العالم الحقيقي.

ووفقًا لمجلة New Scientist فإن تكييف التكنولوجيا للاستخدام في البشر سيكون أمرًا صعبًا، لأن الجزء المركزي من المجال البصري أعمق بكثير لدى البشر، وستكون للزراعة عمر افتراضي قصير بسبب تراكم الأنسجة الندبية والبيئة المسببة للتآكل في المخ.

ولكن ظهرت تطورات حديثة قد تساعد في التغلب على هذه المشكلات. ففي أبريل الماضي، ابتكر الباحثون نوعًا جديدًا من الوصلات فائقة الرقة والمرونة والتي يمكن أن تستمر حتى ست سنوات في المخ. كما عرضت شركة Neuralink، روبوتًا يشبه آلة الخياطة قادرًا على زرع أقطاب كهربائية في أعماق الأنسجة القشرية.

ويقر المؤلفون أيضاً أنه سيتعين عليهم أيضًا تحويل نظامهم الذي يحتاج حاليًا إلى التوصيل بواسطة كابل، إلى نظام لاسلكي حتى يصبح عمليًا أكثر. ومع ذلك، فإن Roelfsema متفائل وأخبر وكالة UPI للأخبار أن التكنولوجيا يمكن أن تكون جاهزة للاختبار على البشر بحلول عام 2023.

الأمر الأكثر إثارة للاهتمام في هذا البحث هو أن القردة التي أجريت عليها الاختبارات لم تكن فاقدة للبصر، مما يشير إلى أنه بخلاف استعادة البصر لـ 40 مليون شخص يعانون من ذوي الإعاقة البصرية، يمكن استخدام التكنولوجيا في النهاية لتركيب الصور فوق المجال البصري لشخص ما.

ومن غير المحتمل أن تكون قادرًا على استخدام هذا لبث الأفلام مباشرة في رأسك، لأن هذا سيتطلب ملايين وليس الآلاف من الأقطاب الكهربائية ومازالت لا توجد هناك طريقة للتأثير على لون الفوسبينات. لكنها تفتح إمكانيات مثيرة للاهتمام لزيادة إدراكنا، ربما باستخدام التكنولوجيا لعرض المعلومات من أجهزة الاستشعار الخارجية أو تراكب النص أو الصور في مجال الإبصار.

مصدر المقال:

https://singularityhub.com/2020/12/07/scientists-beamed-shapes-and-motion-directly-into-monkeys-brains-using-light/

Image from: currnt.com