Микростимуляция зрительной коры помогла макакам увидеть буквы на пустом экране

Нидерландские ученые протестировали микростимуляцию мозга для восстановления зрения на макаках. С помощью вживленных в область зрительной коры пластин из 1024 электродов ученые смогли заставить животных видеть буквы на пустом экране, а точность их распознавания оказалась сравнима со стандартной внешней зрительной стимуляцией. В будущем это может помочь повысить разрешение восстановленного с помощью стимуляции зрения, пишут ученые в журнале Science.

Так как слепота, в основном, происходит из-за повреждения сетчатки или зрительного нерва, восстанавливать зрение пробуют напрямую через головной мозг. При условии невредимости отделов зрительной коры с помощью стимуляции можно заставить ослепшего человека видеть простые зрительные образы — фосфены. Обычно фосфены неспецифичны: это могут быть световые точки или небольшие бесформенные фигуры, поэтому говорить о восстановлении зрения при их появлении все же нельзя.

Воссоздать в поле зрения человека более сложные фигуры, однако, можно: зрительная кора устроена ретинотопически, то есть то, что попадает в определенное место на сетчатку глаза, обрабатывается пространственно аналогичными зрительными центрами. Например, в мае этого года ученым с помощью точечной стимуляции зрительной коры удалось заставить слабовидящих людей видеть определенные буквы — так, что они даже смогли их нарисовать.

Пространственное разрешение даже более точных зрительных образов при этом все равно остается низким, и это ограничение обусловлено двумя факторами: количеством используемых электродов и площадью их стимуляции в коре, а также максимальной безопасной для тканей силой тока — до нескольких миллиампер. Попробовать обойти оба эти ограничения с помощью микростимуляции решили Питер Рёльфзема (Pieter Roelfsema) из Нидерландского института нейронаук и его коллеги.

В эксперименте ученых приняли участие две макаки, в зрительную кору которых вживили 16 пластин из 1024 микроэлектродов (по 64 на каждую). 14 пластинок поместили по площади первичной зрительной коры, а еще две — в область V4, отвечающую за восприятие цветов: при этом пластины в V4 использовали не для стимуляции, а для регистрации активности под действием стимуляции первичной зрительной коры.

Еще до начала эксперимента макак научили распознавать 16 разных букв и узнавать их на экране — движения глаз в этот момент регистрировали с помощью айтрекера. В самом эксперименте фигуры на экране ученые заменили стимуляцией зрительной коры: они предположили, что по движению глаз макаки в определенную область экрана можно будет точно предсказать, какую именно букву и в каком месте видит животное.

Добавить комментарий

*

5 × 2 =