TiaSang
Chủ nhật, Ngày 7 tháng 6 năm 2020
Đổi mới sáng tạo

Công nghệ mới hứa hẹn tầm nhìn nhân tạo rõ nét hơn cho người mù

20/11/2019 08:39 -

Những người khiếm thị hoặc nhược thị có khả năng nhìn thấy thế giới xung quanh ngày một rõ nét hơn qua tiến bộ mới về công nghệ.


Một mạng đi ốt quang cấy trong mắt bị thoái hóa điểm vàng là một trong nhiều thiết bị đang được phát triển. Nguồn: Science.

Năm 2014, các cơ quan quản lý Mỹ đã phê duyệt thiết bị Argus II có khả năng gửi tín hiệu từ máy ảnh gắn trên kính đến lưới điện cực khoảng 3x5 mm ở phía sau mắt nhằm thay thế tín hiệu từ các tế bào cảm nhận ánh sáng bị mất của bệnh nhân bị viêm võng mạc sắc tố di truyền. Second Sight, nhà sản xuất thiết bị cấy ghép ước tính khoảng 350 người trên thế giới hiện đang sử dụng thiết bị này. Argus II cung cấp một hình thức tương đối sơ khai của tầm nhìn nhân tạo; Người sử dụng thấy một vòng hoặc điểm ánh sáng được gọi là đom đóm mắt. 
Nhóm Second Sight hiện đang nhắm đến việc nâng cao chất lượng thiết bị bằng những cách chính xác hơn để kích thích các tế bào trong mắt hoặc não. Trong cuộc họp thường niên của Hiệp hội Khoa học thần kinh, các nhà khoa học đã chia sẻ tiến bộ từ một số nỗ lực như vậy. 
Một số rối loạn phổ biến làm mất thị lực khi phá hủy các tế bào cảm quang, những tế bào đầu tiên trong quá trình chuyển tiếp thông tin từ mắt đến não. Những thành tố khác trong quá trình thường vẫn còn nguyên vẹn và khỏe mạnh: các tế bào lưỡng cực nhận tín hiệu từ tế bào cảm quang; các tế bào hạch võng mạc, hình thành nên dây thần kinh thị giác và mang những tín hiệu đó đến não; và vỏ não thị giác nhiều lớp ở phía sau não, tổ chức thông tin thành hình ảnh có ý nghĩa.
Nhóm nghiên cứu của Palanker đã thiết kế một mô cấy võng mạc gồm khoảng 400 đi ốt quang - các “pixel” thay thế một số ánh xạ không gian của võng mạc. Một luồng hình ảnh của thế giới bên ngoài được hiển thị ở bên trong một cặp kính dưới ánh sáng cận hồng ngoại, các pixel cấy ghép chuyển đổi thành tín hiệu điện để kích thích các tế bào lưỡng cực võng mạc. Công ty Pixium Vision đang thử nghiệm thiết bị này trên năm người bị thoái hóa điểm vàng, bệnh hủy hoại tế bào cảm quang, tạo ra tầm nhìn nhân tạo đủ tốt để đọc tiêu đề một cuốn sách, dù không thể đọc được chữ trong đó. Nhóm của anh hiện đang cố thu nhỏ các đi ốt quang để tạo ra các pixel mịn hơn và tầm nhìn sắc nét hơn mà không mất quá nhiều cường độ tín hiệu.
Các nhóm nghiên cứu khác đang chuyển sang sử dụng quang di truyền, kỹ thuật kích hoạt các tế bào bằng ánh sáng. Trong một thử nghiệm lâm sàng của GenSight Biologics có trụ sở tại Paris, các nhà nghiên cứu đã tiêm một loại virus vô hại mang gene có một protein nhạy cảm ánh sáng vào mắt của năm người bị viêm võng mạc sắc tố. Các tế bào hạch võng mạc cấu tạo nên gene sau đó có thể phản ứng với ánh sáng đỏ chiếu vào mắt. Liệu những người tham gia thử nghiệm có nhìn được hay không, kết quả sẽ trở nên rõ ràng vào năm tới.
Nhưng các liệu pháp nhắm vào các tế bào võng mạc sẽ không giúp được những người bị thương nặng ở mắt do chấn thương hoặc bị tổn thương nghiêm trọng đến dây thần kinh thị giác do các bệnh như bệnh tăng nhãn áp.
Second Sight hướng đến điều trị cho những bệnh nhân này bằng Orion, cấy ghép 60 điện cực đặt trực tiếp lên vỏ thị giác và cung cấp tín hiệu não từ máy quay video. Cả năm người tham gia thử nghiệm đều phát hiện được hướng mà một thanh màu trắng di chuyển trên màn hình. 
Các điện cực thâm nhập sâu hơn vào vỏ thị giác để tiến gần hơn đến các tế bào thần kinh đích và sử dụng dòng điện thấp hơn để kích hoạt các điểm nhỏ hơn, chính xác hơn trong mô. Xing Chen, một nhà thần kinh học trong phòng thí nghiệm của Pieter Roelfsema, thuộc Viện Khoa học thần kinh Hà Lan ở Amsterdam, đã cấy ghép 1000 điện cực xuyên thấu này ở hai con khỉ. Chúng có thể phân biệt giữa các chữ cái khác nhau mà các nhà nghiên cứu đã chiếu vào trường thị giác của chúng bằng cách kích hoạt 10 đến 15 điện cực cùng một lúc. Roelfsema hy vọng sẽ bắt đầu thử nghiệm trên người vào năm 2023. □

Hoàng Nam dịch
Nguồn: https://www.sciencemag.org/news/2019/10/new-technologies-promise-sharper-artificial-vision-blind-people

Tags: