»Jeg kan se noget!« Protese i hjernen giver blind kvinde kunstigt syn

Man må undvære meget, når man mister synet.

Derfor har videnskaben længe drømt om at kurere blindhed.

Nu har en gruppe forskere, sammen med en modig forsøgsperson, testet en opfindelse, der kan få hjernen til at ‘se’, selvom øjnene stadig svigter.

I stedet for at kurere øjnene, er forskerne altså trådt udenom og sender signaler direkte til hjernen.

Og selvom opfindelsen kun viser simple billeder indtil videre, er bare dét at skabe synsoplevelser i blinde ikke så lidt af et fremskridt.

Testperson havde protese i hjernen i seks måneder

Forskernes idé var at bruge elektricitet til at stimulere den visuelle hjernebark.

Det er en del af hjernen, der modtager signaler fra øjnene og den, som man mener, visuelle billeder opstår i.

Og hvis det lyder væmmeligt at få strøm til hjernen, så hold godt fast. For protesen, der skal ind i hjernen for at give strømmen, ligner nærmest en lille søm-madras.

På den lille plade er der nemlig 96 nåle, der hver har en elektrode til at påvirke forskellige nerveceller i hjernebarken.

Forsøgspersonen Berna Gomez, en 58-årig spansk kvinde, fik opereret den ind i hjernen, hvor den så sad (ganske smertefrit, da selve hjernemassen ikke kan føle smerte) i seks måneder, mens forskerne testede den på forskellige måder.

Og efter 16 år med blindhed udbrød hun: »Jeg kan se noget!«, da forskerne først stimulerede nervecellerne.

\ Læs mere

Blindfødte forstår faktisk farver

Testet på mange måder, blandt andet med et videospil

Forskerne prøvede i de første tests at aktivere forskellige grupper elektroder, hvoraf nogle fik Gomez til at se lyspletter eller bestemte mønstre, såsom store bogstaver.

For at motivere hende og gøre hende i stand til at skelne mellem synsoplevelser, fik de hende også til at spille et spil kaldet ‘The Maggie Simpson-game’.

I spillet affyrer figuren Maggie Simpson fra den populære TV-serie 'The Simpsons' en revolver med enten højre eller venstre hånd, hvilket stimulerede elektroder til højre og venstre. Gomez skulle så trykke på enten en højre eller venstre knap for at ‘stoppe’ skuddet.

Til sidst koblede de protesen til et sæt briller med et videokamera på, der ‘oversætter’ det filmede - altså det, som Berna Gomez ‘kiggede’ på - til stimulering af elektroder.

De satte et simpelt billede foran hende (en hvid plakat med en tyk sort streg tværs over midten), og bad hende udpege overgangen fra hvid til sort, hvilket hun gjorde.

Protesen heler ikke øjet, men stimulerer hjernen

I stedet for at ‘kurere’ blindhed direkte er protesens opgave snarere at skabe ‘kunstigt syn’ ved at stimulere hjernen.

»Vi må jo ikke glemme, at vi mennesker alle ser med HJERNEN, ikke med øjnene,« forklarer Eduardo Fernandez, professor i cellulær biologi og hovedforfatter til den videnskabelige artikel, i en mail til Videnskab.dk.

Da blindhed i langt de fleste tilfælde skyldes problemer i øjnene, er det en opfindsom tilgang simpelthen at forbipassere dem.

\ Læs mere

Blind mand får dele af synet tilbage efter banebrydende behandlingsmetode

»I stedet for at prøve at reparere cellerne i øjnene, går protesen udenom og direkte til hjernen,« forklarer Rune Nguyen Rasmussen, postdoc på Københavns Universitet ved Center for Translational Neuromedicine, der har læst studiet igennem for Videnskab.dk:

»De har meget grundigt testet, hvilke synsoplevelser de kan skabe, og bare det, at de har fået det til at virke, er et ret stort skridt.«

Man har tidligere indopereret elektroder i hjernen på eksempelvis dyr for at måle aktivitet, og forskerne bag studiet har også arbejdet med menneskehjerner før:

»Vi har brugt en lignende, men simplere enhed til at give testpersoner med amputerede arme følelse i en kunstig hånd,« fortæller Richard Normann, professor i biomedicin på University of Utah og medforfatter til den videnskabelige artikel, i en mail til Videnskab.dk.

Kunstigt syn er et problem i to dele

Protesen fra dette forsøg bruger flere elektroder end man tidligere har gjort, men frembringer stadig kun udetaljerede synsoplevelser.

»Der skal stadig en del arbejde til, før vi kan udvikle en trådløs protese med hundredevis af elektroder, som, vi mener, vil kunne give brugbart syn,« vurderer Eduardo Fernandez.

Derudover forstår forskerne stadig heller ikke meget af, hvordan hjernen fortolker de signaler, den får fra protesen, hvilket forskernes tests har skullet afdække mere af.

»Der er altså to udfordringer for udviklingen af kunstigt syn: Først en teknisk udfordring, hvor man endnu ikke har en enhed, der kan stimulere nok hjerneceller til at give detaljeret syn,« forklarer Rune Nguyen Rasmussen:

»Og dertil kommer ‘oversættelses-udfordringen’: Hvordan får man lavet en algoritme, der kan sende rigtige signaler fra kamera til hjerne, så begges billeder stemmer overens.«

\ Læs mere

»Gennembrud i aldringsforskning«: Blinde mus får synet tilbage

Spændende og grundigt studie i et næsten uudforsket felt

Eduardo Fernandez understreger selv, at teknologien bag interaktion mellem maskiner og hjernen (kaldet ‘brain-machine interface’) er virkelig ny:

»Det er vigtigt for mig, at folk forstår, at der stadig kun er tale om forsøg, ikke klinisk behandling, og at vi ikke undervurderer udfordringerne, der stadig skal klares.«

Rune Nguyen Rasmussen kender selv godt til ‘oversættelses-udfordringen’, da han selv har forsket i visuel neuron-kodning, altså hvordan hjernen omsætter signaler fra øjnene til billeder.

Men opfindelsens udfordringer dæmper ikke hans entusiasme for teknologien, som han selv mener er »enormt spændende«:

»Man skal holde for øje, at det er et ‘case-studie’, der indtil videre kun er udført med én testperson.«

»Men de har primært haft for øje at demonstrere, at man kunstigt kan fremprovokere synsoplevelser hos en blind person, hvilket de også har,« påpeger han.

I testningen har forskerne også udvist stor grundighed og testet for sikkerheden ved de elektriske signaler før senere prøver.

Og forskerne er ivrige efter flere tests, elektroder og testpersoner, hvilket, ifølge Eduardo Fernandez, reflekterer en stigende interesse i teknologien:

»Hvis vi kan lære mere om hjernens signaler, og hvordan man sikkert stimulerer nerverne, er der virkelig potentiale for at afhjælpe mange motoriske og sanse-problemer.«

\ Læs mere

Forskere udvikler robotførerhund til blinde

\ Læs mere

Blinde kunne ‘se’ bogstaver, som forskere skrev med elektricitet i deres hjerner