نجحت التجربة على كلّ من الأشخاص المبصرين والمشاركين المكفوفين الذين فقدوا بصرهم في مرحلة البلوغ، وفقًا للدراسة التي نُشرت في مجلة Cell على الرغم من أن هذه التقنيةَ لا تزال في أيامها الأولى، فمن المحتمل استخدامُ الأجهزةِ المزروعة في المستقبل لتحفيز الدماغ واستعادة رؤية الناس إلى حدٍّ ما.
تم وضع الأجزاء المزروعة، المعروفة باسم «الأطراف الصناعية البصرية»، على القشرة البصرية ثم تحفيزها «لتتبع» الأشكال التي يمكن للمشاركين رؤيتها بعد ذلك. يُمكن أن تعمل الإصدارات الأكثر تقدمًا من هذه الأجزاء المزروعة بشكلٍ مشابهٍ لزرع القوقعة، التي تحفز أعصاب الأذن الداخلية بأقطاب كهربائية للمساعدة في تعزيز قدرة السمع لدى مرتديها.(1)
رؤية النجوم
قام مؤلفو الدراسة بصياغة الحروف عن طريق تحفيز الدماغ بتيارات كهربائية، مما تسبب في توليد ما يسمى بالفوسفين (ومضات صغيرة من الضوء يُدركها الناس أحيانًا دون دخول أي ضوء حقيقي إلى أعينهم). على عكس ما يحدث عندما يرتد الضوء عن شيء ما في الغرفة ويدخل إلى عينيك، تظهر الفوسفين على أنها غرابة في نظام المعالجة المرئية؛ أنت «ترى» نقاط الضوء هذه على الرغم من أنها ليست موجودة بالفعل. على سبيل المثال، ربما تكون قد رأيت الفوسفين عند فرك عينيك في غرفة مظلمة، وهي ظاهرة غالبًا ما توصف بأنها «رؤية النجوم»، كما قال المؤلفون.(1)
الرسم على الدماغ
وضع الفريق مجموعة من الأقطاب الكهربائية فوق القشرة البصرية لخمسة مشاركين في الدراسة، ثلاثة منهم مبصرون واثنان مكفوفان. على وجه التحديد، جلست الأقطاب الكهربائية فوق منطقة من الدماغ تعرف باسم V1، حيث يتم جمع المعلومات من شبكية العين للمعالجة الأولية. كان الأفراد المبصرون يخضعون بالفعل لعملية جراحية لزرع أقطاب كهربائية في أدمغتهم كجزء من علاج الصرع، مصممةٌ لمراقبة أدمغتهم ورصد نشاط النوبات. كان المكفوفون قد شاركوا في دراسة منفصلة للتحقيق في الأطراف الصناعية البصرية وزرع الأقطاب الكهربائية في ذلك الوقت.
يعمل V1 مثل الخريطة، حيث تتوافق مناطق مختلفة من الخريطة مع المناطق المختلفة لمجال الرؤية لدينا، مثل أعلى اليمين أو أسفل اليسار. وجد المؤلفون أنه إذا قاموا بتنشيط قطب كهربائي واحد في كل مرة، فقد رأى المشاركون بشكل موثوق فوسفينًا (ومضة من الضوء) يظهر في منطقته المتوقعة. ولكن إذا تم تشغيل عدة أقطاب كهربائية في وقت واحد، فإن الفوسفين الفردي لا يزال يظهر ولكنه لم يتجمع كأشكال متماسكة.
وجد مؤلفو الدراسة أنه يمكنهم توليد الفوسفين بين مواقع قطبين منفصلين، وبالتالي توصيل النقاط بينهما. باستخدام هذه التقنية، رسم المؤلفون أشكال حروف مثل ‘W’ و ‘S’ و ‘Z’ على سطح V1؛ كان لا بد من رسم الأشكال مقلوبة ومعكوسة، وهي الطريقة التي تصل بها المعلومات المرئية عادةً إلى القشرة البصرية من أعيننا.
في النهاية، يمكن للمشاركين في الدراسة رؤية الأشكال المُتبعة وإعادة إنشائها بدقة على شاشة تعمل باللمس. عندما بدأ المشاركون في الدراسة في رؤية الحروف تتشكل في أذهانهم، أخبر بوشامب ويوشور Live Science:
«أعتقد أنهم كانوا على الأقل متحمسين مثلنا، وربما أكثر!» (1)
التطلع إلى المستقبل
في المستقبل، من المرجح أن تحتوي الأطراف الاصطناعية المرئية على «عدة آلاف من الأقطاب الكهربائية»، بينما استخدمت الدراسة بضع عشرات فقط، كما قال المؤلفون. بالإضافة إلى ذلك، «قد يتم تصميم هذه الأقطاب الكهربائية لاختراق القشرة بحيث تكون أطراف القطب أقرب إلى الخلايا العصبية التي تقع على بُعد مئات الميكرونات تحت السطح القشري.»
وصف بيزاريس الأقطاب الكهربائية التي تخترق الدماغ بأنها تولد فوسفينًا أكثر دقة مع مجالاتٍ كهربائية أضعف من تلك التي تتطلبها الأقطاب الكهربائية على سطح الدماغ. وأشار إلى أن الأقطاب الكهربائية السطحية تستخدم مجالات كهربائية قوية للوصول إلى خلايا المخ داخل الأنسجة، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى تحفيز الخلايا المجاورة أو المتداخلة في نفس الوقت.
لكي تعمل الأطراف الاصطناعية المرئية، يجب اختراع أقطاب كهربائية جديدة تظل متوافقة مع أنسجة المخ لفترات طويلة من الزمن. قال بيزاريس:
إن الأقطاب المتوفرة حاليًا تسبب تلفًا عند دخولها للدماغ، ولا تعمل لفترة كافية.
ومع ذلك، بالنسبة لبعض المرضى، قد تعمل الأقطاب الكهربائية السطحية بشكل أفضل، اعتمادًا على المخاطر المرتبطة بزرع أقطاب أعمق في أدمغتهم.
وكما قال بوشامب ويوشور:
قبل كل شيء، لجعل الأجهزة التعويضية البصرية مفيدةً حقًا للمكفوفين، يجب عليهم تحسين نوعية الحياة.
وهذا يعني أنه بالإضافة إلى تحسين الأقطاب الكهربائية الفيزيائية وكيفية عملها، سيتعين على العلماء تطوير برامجٍ موثوقة تساعد على تصفية ومعالجة المعلومات المرئية للمستخدم. وبمجرد تجميع النظام بالكامل، يجب أن يكون مفيدًا بدرجة كافية بحيث يستخدمه الناس بالفعل.
قال بيزاريس عن الأطراف الصناعية البصرية:
بشكل أساسي، من الأمور التي يجب أن نضعها في الاعتبار أن العمى ليس حالة تهدد الحياة، وبالتالي يجب موازنة المخاطر المتوقعة مع الفوائد المرجوة. (1)
