23.1 C
Athens
Κυριακή, 28 Απριλίου, 2024
ΑρχικήΚοινωνίαΥγείαΣυσκευή Brainport: «Βλέποντας» με τη γλώσσα

Συσκευή Brainport: «Βλέποντας» με τη γλώσσα


Της Ιωάννας Κουτσοτόλη, 

Αδιαμφισβήτητα, το κράμα των ερεθισμάτων που μεταβιβάζεται από τις αισθητικές οδούς στον εγκέφαλο με σκοπό την επεξεργασία αυτών σε ανώτερα εγκεφαλικά κέντρα είναι το βασικό στοιχείο που καθορίζει την αντίληψη του ανθρώπου για το περιβάλλον του. Οι αισθήσεις και ο συνδυασμός αυτών διαμορφώνει την άποψη του καθενός από εμάς για την πραγματικότητα, καθώς και για τον τρόπο που αυτή μεταβάλλεται. Τι γίνεται, όμως, όταν κάποια αίσθηση καταστρέφεται είτε λόγω περιβαλλοντικών είτε λόγω γενετικών παραγόντων; Είναι ευρέως γνωστό στην επιστημονική κοινότητα ότι, όταν επικρατεί πρόβλημα στη μετάδοση των ερεθισμάτων σε μία αισθητήρια οδό, τότε κάποια άλλη αίσθηση τείνει να δυναμώνει και να κυριαρχεί προσπαθώντας να καλύψει το κενό που δημιουργείται στη διαδικασία της αντίληψης. Στο γεγονός αυτό στηρίζεται και η τεχνολογία της συσκευής brainport, η οποία δίνει στους τυφλούς τη δυνατότητα να «βλέπουν» μέσω της γεύσης.

Παρόλο που κάθε τύπος διαφορετικών ερεθισμάτων προωθείται κυρίως σε μια διακριτή περιοχή του εγκεφάλου, οι περιοχές αυτές δέχονται συχνά πληροφορίες από ποικίλα ερεθίσματα. Έτσι, ο οπτικός φλοιός δέχεται πληροφορίες όχι μόνο από τους φωτοϋποδοχείς των ματιών, αλλά και από τους υποδοχείς στην επιδερμίδα του σώματος και από τους υποδοχείς του ήχου. Μια ομάδα επιστημόνων, εκμεταλλευόμενη αυτή την κατανομή της αισθητηριακής πληροφορίας στον εγκέφαλο, ανέπτυξε μια ιδιαίτερη τεχνολογία, τη συσκευή brainport. Η συσκευή αυτή επιτρέπει στους τυφλούς να αντιλαμβάνονται αδρά τα σχήματα των αντικειμένων και την κίνηση στο περιβάλλον τους, μέσω της αίσθησης της γεύσης.

Η τεχνολογία brainport χρησιμοποιεί μια γλωσσική μονάδα απεικόνισης, που είναι ένα επίπεδο πλέγμα ηλεκτροδίων επιφάνειας 9 cm2 και το οποίο μοιάζει με γλειφιτζούρι. Η γλωσσική μονάδα απεικόνισης τοποθετείται στη γλώσσα. Επιπλέον, μια μικροσκοπική κάμερα είναι ενσωματωμένη σε γυαλιά που φορούν οι ασθενείς και αφού συλλάβει τα οπτικά ερεθίσματα, τα προωθεί σε μια συσκευή χειρός. Στη συνέχεια, η συσκευή χειρός μετατρέπει τα οπτικά ερεθίσματα σε ηλεκτρικά σήματα και τα αποστέλλει στη γλωσσική μονάδα απεικόνισης (στο γλειφιτζούρι), προκειμένου να ενεργοποιηθούν οι υποδοχείς της γεύσης. Τα πιο ανοιχτά χρώματα μεταφράζονται με ισχυρότερο σήμα, ενώ τα σκούρα μεταβιβάζουν λιγότερο δυνατό σήμα. Με αυτόν τον τρόπο, τα οπτικά ερεθίσματα μετατρέπονται σε ηλεκτρική πληροφορία έξω από το σώμα και εισέρχονται στον εγκέφαλο μέσω μιας διαφορετικής αισθητικής οδού.

Πηγή Εικόνας και Δικαιώματα Χρήσης: researchgate.net / Vincent Lee et al

Με την εξάσκηση, ο οπτικός φλοιός ερμηνεύει την εναλλακτική αυτή αισθητική πληροφόρηση σαν μια αδρή οπτική εικόνα. Όπως υποστηρίζουν οι ερευνητές του brainport, τα άτομα μαθαίνουν να αντιλαμβάνονται την πραγματικότητα με τον οπτικό φλοιό τους και όχι με τα μάτια τους. Τα σήματα, δηλαδή, που φτάνουν στον οπτικό φλοιό, ανεξαρτήτως του τρόπου μεταφοράς τους, μπορούν να γίνουν αντιληπτά ως μια οπτική εικόνα. Αν και η ευαισθησία της γλώσσας απέχει πολύ από την οξύτητα της φυσιολογικής όρασης του ματιού, η συγκεκριμένη τεχνολογία έχει κάνει αλματώδη βήματα σχετικά με τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ασθενών. Χρησιμοποιώντας τη συσκευή brainport και μετά από αρκετή εξάσκηση, τα τυφλά άτομα έχουν καταφέρει να διακρίνουν τα σχήματα των επίπλων, την κίνηση στο περιβάλλον τους, καθώς και να διαβάσουν γράμματα και αριθμούς.

Γιατί, όμως, επιλέχθηκε η αίσθηση της γλώσσας για αυτή την τεχνολογία και όχι, για παράδειγμα, η αίσθηση της αφής; Μία ιδιότητα που καθιστά τη γλώσσα ως την κατάλληλη αίσθηση για τη μετάδοση του οπτικού ερεθίσματος είναι το γεγονός ότι το σάλιο αποτελεί καλό αγωγό του ηλεκτρικού ρεύματος. Με αυτόν τον τρόπο, οι ηλεκτρικές ώσεις μεταδίδονται αποτελεσματικότερα και γρηγορότερα στα κύτταρα της γλώσσας. Επιπροσθέτως, η γλώσσα αποτελεί καλύτερη επιλογή από το δέρμα, αφού οι γευστικοί κάλυκες, που αποτελούν τους υποδοχείς της γλώσσας, είναι περισσότεροι και πιο επιφανειακοί σε σχέση με τους υποδοχείς της αφής. Όμως, παρά τις συνεχείς βελτιώσεις της συσκευής (αύξηση του αριθμού των ηλεκτροδίων στη γλωσσική μονάδα απεικόνισης), οι εικόνες είναι θολές και δεν αντικαθίσταται σε καμία περίπτωση η ευκρίνεια της φυσιολογικής όρασης.

Μία άλλη πολλά υποσχόμενη θεραπευτική προοπτική στοχεύει στην εμφύτευση μοσχευμάτων εμβρυϊκού αμφιβληστροειδούς, καθώς και στη θεραπεία με βλαστοκύτταρα με στόχο την αναγέννηση του αμφιβληστροειδούς. Οι ερευνητές και ολόκληρη η επιστημονική κοινότητα προσπαθεί διαρκώς να ανακαλύπτει καθετί καινοτόμο που θα βελτιώσει την καθημερινότητα αμέτρητων ασθενών. Η συσκευή brainport αποτελεί ένα γλαφυρό παράδειγμα αυτής της προσπάθειας.


ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
  • Εισαγωγή στη Φυσιολογία του Ανθρώπου, Lauralee Sherwood, Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα, Αλεξανδρούπολη, 2016
  • BrainPort Vision Device, krazytech.com. Διαθέσιμο εδώ
  • Tasting the Light: Device Lets the Blind “See” with Their Tongues, scientificamerican.com. Διαθέσιμο εδώ

 

TA ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Ιωάννα Κουτσοτόλη
Ιωάννα Κουτσοτόλη
Γεννήθηκε το 2003 και είναι φοιτήτρια του τμήματος Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Η έρευνα είναι ο τομέας με τον οποίο θέλει να ασχοληθεί μετά το πέρας των σπουδών της, ενώ στα μελλοντικά της σχέδια συμπεριλαμβάνεται η συμμετοχής της σε πρόγραμμα ανταλλαγής Erasmus+. Είναι κάτοχος πτυχίων αγγλικής και γερμανικής γλώσσας και το σκάκι είναι ένα από τα κύρια ενδιαφέροντά της. Τα Σαββατοκύριακα εργάζεται σε έναν παιδότοπο.