»Jeg kan se noget!« Protese i hjernen giver blind kvinde kunstigt syn
Protesen fik forsøgspersonen til at se en hvid linje og store bogstaver foran sig, og selv disse små forbedringer kan betyde meget for blindes vilkår, mener dansk forsker.
dame blind briller linje sort hvid implant hjerne neuro syn synshandicap svagtsynet

Forsøgspersonen blev i stand til at skelne grænsen mellem sort og hvid, et lille men betydeligt fremskridt. (Foto: Eduardo Fernandez, Miguel Hernandez University)

Forsøgspersonen blev i stand til at skelne grænsen mellem sort og hvid, et lille men betydeligt fremskridt. (Foto: Eduardo Fernandez, Miguel Hernandez University)

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.

elektroder protese syn blindhed stimulering bogstaver

Sådan ser implantaterne, hvoraf ét er blev placeret i Gomez' hjerne, ud. Ved aktivering af forskellige grupper af elektroder (de, der lyser op i blåt), fik forskerne den blinde kvinde til at se bogstaver (Illustration: Miguel Hernandez University)

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.

 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.

Berna Gomez skal, i dette spil, klikke på en tilsvarende knap, alt efter om hun ser noget til højre eller venstre (Video: Miguel Hernandez University, Eduardo Fernandez)

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.

»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.

Én af de sidste tests, hvor Berna Gomez, med et kamera koblet til protesen, udpeger overgange fra sort til hvidt. (Video: Miguel Hernandez University, Eduardo Fernandez)

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.«

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.«

blind protese sømmadras hjerne kranie operation synshandicap syn seende svagtseende neurovidenskab elektroder

En opsummering af forsøget, hvor protesen sidder, og Gomez' skelnen mellem sort og hvidt. (Illustration: Miguel Hernandez University)

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.«

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om det bizarre havdyr her.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk