суббота, 12 марта 2016 г.

Размышления: могут ли клетки, восстанавливающие повреждения мозга, быть решением для незрячих?


Удивительное выступление нейрохирурга Жослин Блош (Jocelyne Bloch) я посмотрела сегодня на TEDTalks.

Она, совместно с коллегой-биологом Жаном-Франсуа Брюне, выделили удивительные клетки мозга, которые ведут себя почти как стволовые, но несколько от них отличаются. 

Эти, так называемые даблкортин-позитивные клетки, составляющие всего 4% коры головного мозга, способны превращаться в полноценные нейроны и заполнять собой поврежденные участки мозга. Чтобы доказать это, исследователи провели следующий эксперимент на обезьяне. Они взяли небольшой образец мозга из нефункционального его участка, и вырастили из него культуру даблкортин-позитивных клеток. Далее они пометили эти клетки специальным красителем и имплантировали их обратно той же обезьяне в неповрежденный мозг. Благодаря меткам исследователи могли наблюдать, что введенные клетки со временем рассеялись, исчезли. Далее, чтобы понять, как иначе эти клетки могут себя вести, они ввели такие же меченые клетки в поврежденную часть мозга обезьяны. Примечательно, что в этом случае клетки никуда не исчезли, а остались в месте повреждения и превратились в полноценные нейроны. Более того, новообразованные нейроны не только застроили собой место повреждения чисто физически, но и взяли на себя функции, за которые эта часть мозга отвечала до повреждения.

Более подробно об этом исследовании можете узнать из выступления:


Безусловно, это поразительное выступление, и, полагаю, исследования д-ра Блош в перспективе дают надежду на восстановление зрительной функции пациентам, утратившим зрение вследствие повреждения мозговых структур.

Но также, этот доклад толкнул мою мысль дальше. Как мы знаем, сетчатка глаза и оптический нерв, тоже состоят из нейронов. И тут невольно возникает мысль: а что, если эти уникальные даблкортин-позитивные клетки способны дифференцироваться (превращаться) в нейроны, также, будучи имплантированными в поврежденную сетчатку или оптический нерв? Возможно, мысль безумная, но я попытаюсь найти информацию в этом ключе и обязательно сообщу вам, как только что-нибудь выясню.

воскресенье, 31 января 2016 г.

Хирургическое восстановление зрения: камень преткновения и лечение с помощью переменного тока.



Я решила написать эту статью после прочтения довольно печального сообщения о пациентке, которой после долгих лет отсутствия зрения была восстановлена роговица. Несмотря на успешность проведенной операции, заключение исследователей, 7 месяцев наблюдавших за пациенткой после операции,  свелось к тому, что из-за длительного отсутствия зрения, восстановление зрительной функции пациентки в полной мере может так и не произойти.



Будучи взбудораженной такой неутешительной новостью, я решила исследовать, есть ли решение данной проблемы. В этой статье я поделюсь своими находками с вами.



 Находка №1: проблема действительно существует.



 Казалось бы, современные хирургические техники, как например трансплантация роговицы и лимбальных стволовых клеток, внутриглазная имплантация хрусталика и искусственной роговицы, должны решить проблему полного восстановления зрительного восприятия у пациентов с соответствующими расстройствами. Однако, как же на самом деле обстоят дела? Исследования пациентов,  которым после долгих лет отсутствия зрения были проведены операции по его восстановлению, не дают обнадёживающих результатов. 

К примеру, д-р Файн (Dr. Fine) с коллегами изучали пациента ММ, который утратил один глаз в возрасте 3,5 года, а его второй глаз перестал видеть вследствие химического и термического повреждения роговицы [1]. Этому пациенту была трансплантирована роговица и стволовые клетки лимба в возрасте 43-х лет. Операция была проведена успешно и острота зрения пациента восстановилась до 0,02 [2]. Он легко мог распознать простые формы, определить цвет и различить простые и сложные  направленные движения [1]. Не смотря на то, что у пациента были восстановлены важные зрительные функции, даже по истечению 2-х лет его показатели  остроты зрения были низкими, он с трудом распознавал трёхмерные формы, лица, и пол людей [1].  Даже спустя 7 лет после операции его зрение было ограниченным и характеризовалось низкой  разрешительной способностью [3].



Думаю, тут уместным будет упомянуть теорию так называемых «критических периодов», т.е. периодов  развития зрения, при которых поступление визуальной информации является критически важным  для развития зрительных функций. Эта теория была расширена докторами Льюисом и Мейером (Dr. Lewis, Dr. Maurer), которые отмечают, что для различных зрительных функций характерны разные чувствительные периоды развития [4]. В частности, потеря зрения в возрасте 6-ти месяцев, предотвращает развитие нормальной остроты зрения, но не влияет при этом на способность воспринимать общее направленное движение, развитие которого может быть остановлено только при утрате зрения в короткий период сразу после рождения. 

Д-р Файн с коллегами предположила, что неоднородность в восстановлении зрительных функций, которая наблюдалась у пациента ММ, может быть объяснена тем, что способность интерпретировать трёхмерные формы и лица формируется после раннего развития, в то время, как способность интерпретировать движение формируется в раннем детстве [1]. Относительно остроты зрения, был сделан вывод, что из-за длительного отсутствия зрения ухудшилось пространственное разрешение, обеспечивающееся определенной областью зрительной коры головного мозга пациента. 

Другое наблюдение описал д-р Островский (Dr. Ostrovsky) с коллегами, наблюдая за двумя детьми, которые были врожденно незрячими из-за обширной катаракты обоих глаз [5]. После внутриглазной имплантации хрусталика в возрасте 7 и 13 лет, зрительные функции этих детей были частично восстановлены. В результате, пациенты приобрели остроту зрения 0,2 и 0,25, оба могли распознавать простые формы. Тем не менее, они проявляли слабую, но совершенствующуюся со временем (на протяжении 10-18 месяцев) способность распознавать накладывающиеся друг на друга формы, т.е. оценивать пространственную организацию визуальной сцены.



 Итак, теория о критических / чувствительных периодах может объяснить факт частичного восстановления зрительных функций после хирургического восстановления зрения у пациентов, утративших его в раннем возрасте. Однако, как та же проблема может быть объяснена в случае с пациентами, утратившими зрение во взрослом возрасте?



 Д-р Сикл (Dr.Sikl) с коллегами изучал пациента, утратившего зрение в возрасте 17-ти лет вследствие взрыва [6]. У пациента была повреждена роговица обоих глаз. А в  возрасте 71 года ему была проведена имплантация искусственной роговицы. В результате, острота зрения пациента была восстановлена до 0,33. По прошествии 6 и 8 месяцев пациент мог хорошо различать объекты: он распознавал объекты канонической формы в 92% случаев. Для сравнения, пациенты, утратившие зрение в раннем возрасте, после операции распознают объекты в 20-30% случаев. Кроме того, пациент мог отличать лица от других объектов и успешно выполнял задания по пространственному восприятию. Однако, в то же время, у пациента были проблемы с распознаванием сложных трёхмерных визуальных сцен, пола человека. Кроме того, ему было сложно различить два лица, демонстрируемых одновременно. Также были сложности с объединением частичной информации, что необходимо для трактовки целостной картины. Нейрофизиологическая проверка пациента не показала никаких когнитивных расстройств, его показатели соответствовали его возрасту.



Как известно, явление сенсорного замещения (напр., локализация звука в пространстве, чтение по Брайлю), в значительной мере помогает незрячим в их повседневной жизни. Однако, всегда ли такой результат кросс модальной пластичности мозга имеет положительный эффект?



К сожалению  - нет. Д-р Дормал с коллегами изучала пациентку, чье зрение было сильно повреждено в детском возрасте и ухудшалось на протяжении 2,5-13 лет из-за двухсторонней плотной катаракты [7].



После имплантации искусственной роговицы в возрасте 47 лет, острота зрения пациентки улучшилась с 0,04 до 0,2 (через 1,5 месяца после операции) и до 0,7 (через 7 месяцев после операции). Исследователи отмечали улучшения в контрастной чувствительности и индивидуализации лиц, но, тем не менее, эти показатели всё еще были ниже нормы. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) ученые следили за активностью зрительной зоны коры головного мозга пациентки до и после хирургического восстановления зрения. Исследователи заметили, что перед операцией зрительная кора активно отвечала на звуковые стимулы. После проведенной операции зрительная кора пациентки продолжала реагировать на звуки, но эта реакция частично перекрывалась ответами на зрительные стимулы. Не смотря на то, что активация зрительной коры звуковыми стимулами снизилась после хирургического лечения, она не исчезала даже через 7 месяцев после операции. Таким образом, звуковые стимулы все еще составляли конкуренцию визуальным стимулам при их анализе зрительной корой. По мнению исследователей, этот факт может объяснить то, что эффективность зрительного восприятия пациентки все еще была ниже нормы после хирургического восстановления зрения.



Учитывая все вышесказанное, 

напрашивается  вывод о том, что если долговременная утрата зрения происходит из-за повреждения тканей переднего отдела глаза, хирургического восстановления этих тканей не достаточно для полного восстановления зрительных функций. Звучит довольно пессимистично, не так ли?  

Однако все может быть не так печально, если прийти к пониманию, что потеря зрительной функции не ограничивается исключительно локальным повреждением тканей [8].

 

Находка №2: применение переменного тока может частично восстановить способность восприятия зрительной информации у незрячих.



 Наблюдая за колебаниями частот альфа-диапазона у лиц с нарушениями зрения и у зрячих людей, исследователь Михал Бола (Michal Bola) с соавторами заметили, что потеря зрительной функции сопровождается нарушением синхронизации работы нейронных сетей мозга. Более того, ученые пошли дальше и продемонстрировали, что  синхронизация нейронных сетей мозга может быть налажена воздействием переменного тока. Методика, которую применили исследователи, называется «неинвазивная многократная трансорбитальная  стимуляция переменным током» (англ.сокращ.: rtACS), при которой стимулирующие  электроды накладываются на кожу в области глазницы [8]. 

Ранее я уже писала об этом терапевтическом подходе, улучшающем показатели зрительной функции пациентов. Эффективность данного подхода была оценена, в частности, в ходе клинического наблюдательного исследования. Так, после терапевтического лечения переменным током, у  пациентов с поврежденным оптическим нервом значительно расширялось поле зрения (до 9,3%), и увеличивались показатели остроты зрения примерно на 0,02  пункта [9]. Объяснение такого эффекта было предложено доктором Сабелем (Dr. Sabel) и соавт. в рамках «теории активации остаточного зрения» [10]. Согласно этой теории, проводящие пути зрительной системы, как правило, не повреждаются полностью – некоторые остаточные структуры все еще остаются живыми. Тем не менее, они не могут обеспечить надлежащую передачу визуальной информации, поскольку потеря нервных клеток приводит к дезорганизации нейронной сети, т.е. к потере нейронной сетью синхронности в ответах на стимулы. Стимуляция переменным током заставляет такую дезорганизованную нейронную сеть снова работать синхронно, передавая нервный импульс слаженно. При этом восстанавливается слаженность работы как клеток, выживших внутри поврежденного участка, так и  клеток зрительного пути, расположенных выше повреждения. Повторение стимуляции переменным током стабилизирует синхронность передачи нервного импульса в нейронной сети. Механизм, по которому такая стабилизация осуществляется,  похож на механизм, лежащий в основе процесса нормального обучения.



Примечательно, что даже пациенты, официально признанные незрячими,  почти всегда имеют некоторую степень остаточного зрения, а значит, и некоторый потенциал к восстановлению зрительной функции [10]. 

По словам д-ра Сабеля, возраст субъекта, а также возраст, тип и локализация повреждения на проводящем пути зрительной системы не влияет на степень восстановления зрительной функции (отмечу, что тут идет речь о повреждении нервной ткани, а именно – сетчатки, зрительного нерва, участков головного мозга). Единственный известный параметр, влияющий на возможность и степень восстановления зрения – это размер и топография участка ткани, обеспечивающего остаточное зрение. Терапия переменным током применима в большинстве случаев повреждения зрительного поля (скотома, туннельное зрение, гемианопсия – половинное зрение, утрата остроты зрения), независимо от этиологии (инсульт, нейротравма, глаукома, амблиопия, возрастная дегенерация макулы). Тем не менее, восстановление зрения редко происходит в полной мере и случается не у всех пациентов.



Итог выводов №1 и №2: есть ли свет в конце тоннеля?


Сравнение всех упомянутых выше факторов привел меня к одному предположению. Раз стимуляция зрительной системы переменным током может улучшить визуальное восприятие даже у пациентов с поврежденными нервными тканями зрительного пути, возможно, такой подход может также помочь пациентам, у которых нервные ткани невредимы,  но чьи зрительные функции не восстанавливаются в полной мере по причине длительного отсутствия поступления визуальной информации в мозг. Безусловно, этот вопрос требует дальнейших исследований. Но что, если лечение посредством переменного тока может помочь в реабилитации больных после хирургического восстановления зрения и позволит им вернуть зрение в полном объеме?

Список литературы:


1. Fine I, Wade AR, Brewer AA, May MG, Goodman DF, Boynton GM, Wandell BA, MacLeod DIA (2003). Long-term deprivation affects visual perception and cortex. Nat Neurosci 6: 915–916. DOI:10.1038/nn1102

2. Saenz M., Lewis L. B., Huth A.G., Fine I., Koch C.(2008). Visual motion area MT+/V5 responds to auditory motion in human sight-recovery subjects. J Neurosci. 28(20): 5141–5148. doi:10.1523/JNEUROSCI.0803-08.2008.

3. Heimler B et al. Revisiting the adaptive and maladaptive effects of crossmodal plasticity. Neuroscience (2014), http:// dx.doi.org/10.1016/j.neuroscience.2014.08.003

4. Lewis T. L., Maurer D. (2005). Multiple Sensitive Periods in Human Visual Development: Evidence from Visually Deprived Children.  2005 Wiley Periodicals, Inc., DOI: 10.1002/dev.20055.
5. Ostrovsky, Y., Meyers, E., Ganesh, S., Mathur, U., and Sinha, P. (2009). Visual parsing after recovery from blindness. Psychol. Sci. 20, 1484–1491. doi: 10.1111/j.1467-9280.2009.02471.x
6. Šikl R, Šimeček M, Porubanová-Norquist M, Bezdíček O, Kremláček J, Stodůlka P, Fine I, Ostrovsky Y  (2013). Vision after 53 years of blindness. i-Perception 4(8) 498–507; doi:10.1068/i0611
7. Dormal G, Lepore F, Harissi-Dagher M, Albouy G, Bertone A, Rossion B, Collignon O (2014). Tracking the evolution of crossmodal plasticity and visual functions before and after sight-restoration. Journal of Neurophysiology, 113, 1727-1742. doi: 10.1152/jn.00420.2014
8. Bola M., Gall C., Moewes C., Fedorov A., Hinrichs H., Sabel B.A.(2014).Brain functional connectivity network breakdown and restoration in blindness. Neurology 6, 542–551.doi:10.1212/ WNL.0000000000000672
9. Fedorov A, Jobke S, Bersnev V, Chibisova  A., Chibisova Y., Gall C., Sabel B. A. (2011). Restoration of vision after optic nerve lesions with noninvasive transorbital alternating current stimulation: a clinical observational study. Brain Stimul.4:189-201. DOI:10.1016/j.brs.2011.07.007
10. Sabel B.A, Henrich-Noack P., Fedorov A., Gall C. (2011). Vision restoration after brain and retina damage: The “Residual Vision Activation Theory”. Prog Brain Res, 192, 199-262. DOI: 10.1016/B978-0-444-53355-5.00013-0
 

воскресенье, 13 сентября 2015 г.

Видеть с помощью звука: о каких скрытых способностях мы даже не догадываемся?

Автор: Елена Маркарян
English version

Психолог-экспериментатор доктор Майкл Пру (Dr. Michael Proulx) на TEDx Talks как-то сказал: «Мы считаем, что мы видим нашими глазами, но на самом деле мы видим мозгом. Глаза просто обеспечивают передачу информации, а мозг сортирует эту информацию, придает ей смысл и создает чувство виденья» [0]. Эти слова дают много пищи для размышлений, а также подталкивают к переоценке наших способностей. А что же происходит, если вдруг ввод визуальной информации прерывается? Может ли человек в таком случае восстановить визуальное  восприятие?
Доктор Ионе Файн (Dr. Ione Fine), рассуждая в своем интервью о понятии кроссмодальной  пластичности, объясняет, что, если человек не получает визуальную информацию, часть мозга, отвечающая за обработку визуальных данных, не может просто перестать функционировать и ничего не делать. Поэтому «визуальная» кора мозга начинает «заполняться» другой, а именно: слуховой и тактильной информацией, и мозг начинает анализировать уже ее.

На самом деле, в повседневной жизни незрячих людей зрительная кора активно вовлечена в процесс обработки слуховой информации [0]. В частности, это подтверждается наблюдениями научных групп д-ра Джулии Дормал (Dr. Giulia Dormal) и д-ра Оливье Коллигнона (Dr. Olivier Collignon), которые в ходе своих исследований применяли метод  функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Ученые отметили активизацию областей зрительной коры мозга в ответ на звуковые стимулы у незрячих от рождения и утративших зрение в зрелом возрасте лиц [1, 2].

Пример спектрограммы звука 
длительностью в 1 секунду, 
генерируемой программой The vOICe
Источник: www.seeingwithsound.com

Разрыв стереотипов дает много возможностей.

Таким образом, если один из органов чувств   не доступен, почему бы не использовать другой для того, чтобы обеспечить мозг необходимой «пищей» для обработки? В общем-то, этот принцип и был использован д-ром Питером Мейером (Dr. Peter Meijer), который разработал систему преобразования визуальных изображений в звуковые сигналы ещё в 1992 году [3]. 
Эта система обеспечивает ее пользователя «визуальной» информацией  посредством слуха и называется The vOICe [4].
После длительных тренировок с помощью данного сенсорно-замещающего устройства тотально незрячие люди способны:
- различать формы различных объектов;
- определять реальные объекты и их местонахождение в пространстве;
- определять и повторять позы тела человека, стоящего на расстоянии нескольких метров от них;
- ориентироваться в многолюдных коридорах, обходя препятствия;
 - и даже определять живые трёхмерные эмоциональные выражения лица, основываясь на анализе формы лица и рта [5]!
Интересный факт был обнаружен исследовательской группой д-ра Эллы Штрием-Амит (Dr. Ella Striem-Amit). Исследователи решили оценить остроту зрения, которую программа The vOICe смогла обеспечить девяти тотально незрячим лицам. Причем, 8 из них были незрячими от рождения, а один  утратил зрение в раннем возрасте. Важно отметить, что испытуемые перед этим несколько месяцев  (по 2 часа в неделю) обучались пользованию программой.
Так вот, с помощью теста Снеллена (с поворачивающейся буквой E) было установлено, что острота зрения участников колеблется в рамках 0,1 - 0,033. Кроме того, у 5 из 9 участников острота зрения была выше порога слепоты, установленного Всемирной организацией здравоохранения на уровне 0,05. Поэтому формально их можно было признать слабовидящими, а не тотально незрячими! [5]

Доктор Мейер и его программа The vOICe


Для того чтобы лучше понять принципы работы программы The vOICe, я непосредственно обратилась к разработчику устройства д-ру Мейеру с просьбой более подробно рассказать о тех возможностях, которые она предлагает для тотально незрячих людей. И вот что он рассказал.

- Д-р Мейер, согласитесь, что Ваше утверждение, что  с помощью звука можно видеть – это, с одной стороны, достаточно смелое, а с другой, парадоксальное  утверждение.  Каким же образом к Вам пришла сама идея, что люди могут «видеть  звуком»?

- Д-р Питер Мейер. В мозге на нейронном уровне сигналы, несущие визуальную или звуковую информацию, все выглядят одинаково (просто последовательность пиков). Поэтому если «распределительная коробка» нейронной сети позволяет, то возможна «утечка» звуковой информации в визуальную кору головного мозга. По аналогии с тем, как с помощью старой телефонной системы, состоящей из медных проводов под землей, вы можете позвонить людям,  которым не звонили прежде, и всё это без изменения физической проводки под землей.

- Как и когда наступает тот момент, когда звук начинает анализироваться зрительной, а не слуховой корой головного мозга?

- Д-р П.М. Если зрячим людям завязать глаза, то уже через несколько  дней их зрительная кора начинает отвечать на звуковые стимулы (см. 6, 7, 8).
Как это работает, и степень участия в этом, например, теменной коры (ассоциативная зона коры) до сих пор неясно.
Основная идея заключается в том, что зрительная кора «любит» делать то, что она может делать хорошо, например, производить пространственные вычисления, и если она может (и должна, из-за отсутствия зрения) получить эту информацию из другого источника, мозг адаптируется. По тем же причинам, при синдроме Чарльза Бонне, утрата зрения может приводить к появлению визуальных галлюцинаций, потому что зрительные области мозга всё еще «хотят» создавать реалистичные визуальные образы. В идеале, подход по замещению одного типа поступающей сенсорной информации на другой должен заменить бессмысленные галлюцинации на зрительные галлюцинации, основанные на истинных визуальных данных,  несмотря на то, что вводимая информация кодируется иначе (например, в звуке). Нормальное зрение можно рассматривать как визуальные галлюцинации, содержание которых совпадает с физической реальностью, поскольку это содержание является производным от вводимой визуальной информации об окружающей среде, полученной через глаза.

На фото: устройство для Windows версии программы The vOICe. Версия Android также 
доступна. Источник: www.seeingwithsound.com

Преобразование изображения в звук: как это работает?


Сначала изображения улавливаются камерой, а затем преобразовываются в так называемые звуковые ландшафты, которые сохраняют информацию о форме объекта. Алгоритм преобразования изображения в звук заключается в следующем: время и стерео прокрутка образуют горизонтальную ось звукового ландшафта, высота звука составляет вертикальную ось, а громкость соответствует яркости пикселей [9]. Например, яркая (светлая) точка на чёрном фоне дает короткий звуковой сигнал, тон которого указывает на высоту нахождения этой точки в поле зрения. Восходящая светлая линия дает восходящий звук. Больше примеров и соответствующие звуковые ландшафты вы можете найти в руководстве по обучению программе The vOICe [10].
Примечательно то, что программа The vOICe позволяет использовать естественные оптические явления, а именно: визуальную перспективу, параллакс, окклюзию, светотень и тени. При самостоятельной навигации незрячего это может существенно ему помочь. Например, зная правило, что при сокращении расстояния до объекта вдвое, его размеры увеличиваются в два раза и применяя это правило при передвижении, пользователь, анализируя получаемые звуковые ландшафты, может определить как близкие потенциальные препятствия, так и ориентиры, расположенные отдаленно. Больше информации об интересных закономерностях вы можете найти в руководстве по обучению  программе [10].
Для того чтобы начать практиковать The vOICe, вам понадобится компьютер, чтобы установить бесплатную Windows программу, и наушники. Это позволит вам практиковать толкование звуковых ландшафтов, кодирующих простые формы. Когда вы будете готовы к переходу на следующий уровень, необходимо будет использовать портативный компьютер (ноутбук или планшет), а также камеру, позволяющую улавливать реальные объекты окружающей среды.
Все подробности, касающиеся программных и аппаратных средств, вы сможете найти на seeingwithsound.com.  Кроме того, там вы найдёте рекомендации относительно наушников, работающих по принципу костной проводимости (позволяют одновременно слышать как звуковые ландшафты программы The vOICe, так и звуки окружающей среды) и USB-очков со встроенной камерой. Все это делает использование программы The vOICe более удобным.

Но важно помнить, что The vOICe - не «волшебная пилюля».


Очень важно пройти пошаговое обучение перед использованием программы The vOICe в реальном окружении, особенно за пределами привычной для вас безопасной среды. Прослушивание звуковых ландшафтов The vOICe, передающих изображение окружающей среды без предварительной подготовки в некоторых случаях может вызвать раздражительность или головную боль из-за большого потока сложных звуков, которые вы пока не умеете интерпретировать.
Весьма удачное сравнение привел как-то д-р Мейер (из личной переписки - пр. автора): «Обучение вождению автомобиля поначалу также может быть весьма стрессовым процессом, ведь необходимо практически одновременно следить за дорогой, смотреть в зеркало заднего вида, нажимать на газ/тормоз, управлять рычагом коробки передач, выжимать сцепление и управлять рулем. Тем не менее, будущие водители не жалуются, а продолжают свое обучение. Освоение программы The vOICe тоже требует усердной работы и настойчивости».
Здесь вы можете найти пошаговое руководство по самообучению, а здесь – рекомендации по работе с программой.
Советы д-ра Мейера относительно настойчивости в обучении программе The vOICe подтверждается также научными наблюдениями. Так, исследовательская группа д-ра Лютфи Мерабет (Dr. Lotfi Merabet), занималась измерением активности мозга (с применением фМРТ) до и после обучающих программе занятий. До обучения у четверых зрячих испытуемых в ответ на звуковые ландшафты The vOICe наблюдалась сильная активация слуховой, а не визуальной коры головного мозга. Но через неделю обучения программе у 3-х из 4-х испытуемых регистрировалась активизация визуальных областей коры головного мозга [6].
Другие интересные результаты были получены исследовательской группой д-ра Амира Амеди (Dr. Amir Amedi) при изучении боковой затылочной тактильно-визуальной области коры головного мозга (БЗтв), которая в обычном состоянии отвечает за распознавание объекта с помощью обработки объединенной визуальной и тактильной информации. Согласно данных фМРТ, звуковые ландшафты, генерируемые программой The vOICe, также активировали  БЗтв во время распознавания объектов, в то время как другие звуки эту область мозга не активировали. Более того, такая активация наблюдалась только у тех испытуемых, которые предварительно обучались интерпретировать звуковые ландшафты. Также ученые добавляют, что при этом вряд ли зрительное воображение инициирует обработку в БЗтв информации, полученной от звуковых ландшафтов [9].

The vOICe: 14 лет вместе. Мнение о программе незрячего пользователя

На фото: Пранав Лал и сделанные им фотографи. Источник: http://techesoterica.com/

Некоторое время назад New Scientist опубликовал статью о незрячем с рождения молодом человеке по имени  Пранав Лал (Pranav Lal), который делает замечательные фотографии тех мест, по которым путешествует. Он использует The vOICe, чтобы поймать хороший кадр.
В своей повседневной жизни Пранав Лал пользуется программой The vOICe с 2001 года, т.е. уже в течение 14 лет. Поэтому я предположила, что он – именно тот человек, к которому стоит обратиться и услышать его мнение, касающееся данного сенсорно-замещающего устройства.

- Каковы ваши ощущения во время восприятия мира с помощью программы The vOICe? Какие именно преимущества Вы отмечаете, пользуясь данной  программой?

- Пранав Лал.  Что касается моих ощущений, я не могу описать их одним словом. Их просто стало гораздо больше. Так, благодаря программе The vOIСe  я смог увидеть лестницу снаружи моего дома. Также я смог рассмотреть архитекторские планы своего дома. А посмотрев на боковую часть лестницы, я смог сопоставить увиденное с чертежом архитектора.
Когда водитель везет меня в магазин, расположенный довольно далеко от дома, я смотрю на проезжающие автомобили, в том числе и на те, которые остановились на красный свет. Мне интересны стены домов вдоль  дороги, деревья и  т.д. Каждый день я получаю все больше и больше  информации. Словами этого не передать,  это нужно испытать.
Также The vOICe помогает мне ориентироваться в пространстве. Например, я могу, не сталкиваясь с коллегами в офисе,  идти по прямой линии. Я чувствую себя в большей гармонии с окружающей меня средой и могу получать информацию почти так же быстро, как и зрячий. Кроме того, это дает мне возможность больше включаться в мир зрячих. Я могу указать на что-то и спросить окружающих меня людей, что это такое, и если люди этим «чем-то» взволнованы, я могу смотреть на это и участвовать в разговоре.
Чтобы достичь таких же результатов при использоваться  программы  The vOICe как и я, незрячим следует все время практиковаться. А начинать нужно с малого, например,  с рассматривания двери  своей спальни и оценивания, как она выглядит визуально.

- Как долго Вы активно используете The vOICe? Используете ли вы его в течение всего дня или только в течение короткого периода? Испытывали ли Вы какие-либо побочные эффекты после использования этой программы (например, головную боль)?

- П.Л. Я использовал программу в течение максимум 12-ти часов и не испытывал при этом никакого дискомфорта. Я регулярно пользуюсь программой и одеваю устройство по мере необходимости. Например, в свой обычный день я могу попользоваться программой The vOICe всего 5 или 10 минут, чтобы пройтись вокруг своего офиса, но когда я отправляюсь в отпуск или на новое место, я снимаю устройство лишь тогда, когда возвращаюсь в свой гостиничный номер. Уверяю вас, что головных болей при длительном использовании The vOICe я не испытываю. Я могу почувствовать некоторый дискомфорт, если сами комплектующие устройства не удобны. Тем не менее, это довольно быстро исправляется. Например, в какой-то момент мне  стали неудобны наушники. Но теперь я перешел на наушники с костной проводимостью, что освободило  мои уши.

- Вы действительно воспринимаете звуковые ландшафты подсознательно, не задумываясь о правилах преобразования изображения в звук?

- П.Л. Что касается подсознательного интерпретирования, то я больше не задумываюсь о правилах. Я чувствую изображение, а затем разбиваю его на формы. Затем я смотрю на пространства между фигурами, на пятна света и тени, а затем отыскиваю разные текстуры. Если я действительно сталкиваюсь с чем-то новым, то я знаю 3 основных правила, которые помогают осмыслить его. Три правила заключаются в следующем:
- панорамирование (движение звука) даёт понятие о горизонтальном положении объекта;
- высота звука (тон) – о его вертикальном положении;
-  громкость – о яркости объекта.
 Со временем происходит так, что чем больше вы пользуетесь программой, тем больше эти правила становятся для вас привычкой при прослушивании звуковых ландшафтов. Я часто ловлю себя на том, что использую эти три правила даже при прослушивании музыки и, поверьте мне, получаются довольно странные картинки! Я не строю полные картинки в моей голове, но скорее они формируются в виде некой функциональной модели, подобно фотографическому  негативу.

Отмечу, что Пранав Лал ведёт свой блог techesoterica.com, где он делится своим опытом использования программы The vOICe, а также размышлениями на другие темы.

Послесловие.

Хотела бы отметить, что о другом сенсорно-замещающем устройстве, а именно – о тактильном – я писала ранее. Уникальность устройств The vOICe и BrainPort, по моему мнению, заключается в том, что принцип их работы использует естественную способность организма (в данном случае – мозга) приспосабливаться к новым условиям. Они неинвазивны, относительно дёшевы и могут открывать в нас новые возможности в восприятии окружающего мира, о которых мы раньше и не задумывались.
Есть еще один момент, касающийся The vOICe, который, помимо всего прочего, сильно удивил меня. Данное устройство может дать опыт зрительного восприятия людям, незрячим от рождения, и это поразительно! Ведь специалисты знают, что существует понятие так называемых «критических периодов», предполагающее, что если в течение определенного периода развития (происходящего в детстве) зрительные раздражители не поступают в мозг, зрительные функции не развиваются [11]. Эта закономерность подтверждается психологическими наблюдениями за детьми, утратившими зрение в разном возрасте [11]. Например, если лишение зрительной информации происходит в 6-месячном возрасте, это предотвращает развитие нормальной остроты зрения. Наступление слепоты в течение короткого времени после рождения предотвращает развитие чувствительности к фиксированию общего направления движения. Тем не менее, исследования врожденно незрячих лиц, которые использовали программу The vOICe [5], а также опыт Пранава Лала демонстрируют, что они всё же могут приобрести такие зрительные функции, как острота зрения, распознавание формы, локализация объектов в пространстве и др., несмотря на полное отсутствие визуального опыта в период развития.

Я выражаю благодарность  д-ру Питеру Мейеру и Пранаву Лалу за помощь в создании этой статьи.

Список литературы:

0. Michael Proulx at TEDxBathUniversity: https://www.youtube.com/watch?v=2_EA6hHuUSA
1. Dormal G, Lepore F, Harissi-Dagher M, Albouy G, Bertone A, Rossion B, Collignon O (2014). Tracking the evolution of crossmodal plasticity and visual functions before and after sight-restoration. Journal of Neurophysiology, 113, 1727-1742. doi: 10.1152/jn.00420.2014.
2. Collignon O, Dormal G, Albouy G, Vandewalle G, Voss P, Phillips C, Lepore F. (2013). Impact of blindness onset on the functional organization and the connectivity of the occipital cortex. Brain, 136 (Pt 9): 2769-83. doi: 10.1093/brain/awt176.
3. Meijer PB (1992). An experimental system for auditory image representations. IEEE Trans Biomed Eng. 39(2):112-21.
5. Striem-Amit E., Guendelman M., Amedi  A. (2012). ‘Visual’ Acuity of the Congenitally Blind Using Visual-to-Auditory Sensory Substitution. PLoS ONE 7(3): e33136. doi:10.1371/journal.pone.0033136
6. Merabet L, Poggel D, Stern W, Bhatt E, Hemond C, Maguire S, Meijer P and Pascual-Leone A (2008). Retinotopic visual cortex mapping using a visual-to-auditory sensory-substitution device. Front. Hum. Neurosci. Conference Abstract: 10th International Conference on Cognitive Neuroscience. doi: 10.3389/conf.neuro.09.2009.01.273
7. Pascual-Leone A, Hamilton R (2001) The metamodal organization of the brain. Prog Brain Res 134: 1–19.
8. Merabet LB, Maguire D, Warde A, Alterescu K, Stickgold R, Pascual-Leone A.(2004). Visual hallucinations during prolonged blindfolding in sighted subjects. J Neuroophthalmol. 24(2):109-13.
9. Amedi A, Stern W M, Camprodon J A, Bermpohl F, Merabet L, Rotman S, Hemond C, Meijer P & Pascual-Leone A (2007). Shape conveyed by visual-to-auditory sensory substitution activates the lateral occipital complex. Nature Neuroscience 10, 687 – 689, doi:10.1038/nn1912
10. Руководство по обучению программе The vOICe: http://www.seeingwithsound.com/manual_ru/The_vOICe_Training_Manual_ru.htm  
Руководство по самообучению программе The vOICe на англ.языке: http://www.seeingwithsound.com/training.htm   
11. Lewis T. L., Maurer D. (2005). Multiple Sensitive Periods in Human Visual Development: Evidence from Visually Deprived Children.  2005 Wiley Periodicals, Inc., DOI: 10.1002/dev.20055.

понедельник, 6 октября 2014 г.

Новый метод лечения нарушений зрительной системы неврологического характера.


22 сентября 2014 года на ресурсе www.businesswire.com было опубликовано сообщение от компании EBS Technologies об открытии ее первой офтальмологической клинической базы в Германии, предлагающей использование устройства EBS NEXT WAVE™ для стимуляции мозга, способствующее расширению поля зрения пациентов с ослабленным зрением, вызванным глаукомой, инсультом и другими неврологическими заболеваниями.


На официальном сайте компании EBS Technologies можно ​​найти описание предлагаемого терапевтического подхода: 

Терапия посредством электрической синхронизации мозга (EBS therapy) 
(англ. Еlectrical brain synchronization (EBS), далее по тексту ЭСМ) представляет собой совершенно новый метод лечения нарушений зрительной системы, имеющих неврологический характер.
ЭСМ терапия – это безопасное неинвазивное электростимуляционное устройство, нацеленное на восстановление выпадений поля зрения (при которых некоторые объекты на сетчатке глаза не фиксируются и «выпадают» из общего поля зрения), вызванные неврологическими расстройствами, такими как инсульт, черепно-мозговая травма, передняя ишемическая оптическая нейропатия, нейропатия зрительного нерва, а также нескольким видами глаукомы. Общим для вышеперечисленных заболеваний является повреждение нервных структур в зрительном нерве и/или в тех областях мозга, которые отвечают за зрительное восприятие с последующим снижением эффективности зрительного восприятия.
В некоторых случаях функциональность зрительного нерва может быть восстановлена ​​путем спонтанной реорганизации мозга (т.н. эффект самовосстановления). Тем не менее, большинство из произошедших таким образом функциональных утрат считаются постоянными.

ЭСМ технология NEXT WAVE™, предполагает использование вызванного током набора электрических импульсов, передающихся пациенту посредством 4-х электродов, размещаемых вокруг глаз пациента.

Механизм действия
Согласно теоретико-информационного подхода, вся информация в головном мозге хранится в виде неврологических сетей. После травмы или из-за конкретных неврологических заболеваний головного мозга (инсульта или черепно-мозговой травмы; нервно-офтальмологического заболевания, такого как глаукома), эти сети повреждаются в разной степени, что может привести к потере функции (напр. к выпадению полей зрения). Потеря функции происходит не только в результате смерти пораженных клеток, но также и в результате неактивности выживших клеток, формирующих сеть.
ЭСМ терапия направлена на улучшение остаточной функции этих сетей посредством реактивации выживших, но неактивных клеток с последующим повторным включением их в сеть (т.н. нейро-синхронизация). В дополнение к такому нейро-пластическому эффекту, стимуляция переменным током оказывает также нейро-защитное действие, улучшающее метаболизм нервных клеток. Результатом ЭСМ терапии является восстанавление части функциональных возможностей головного мозга, либо сокращение дальнейшей утраты функции (напр., при глаукоме).
Во время ЭСМ терапии происходит стимуляция сетчатки пациента (т.н. ретино-фугальная стимуляция, см. глоссарий) и создается серия потенциалов действия, передающихся по зрительному нерву в зрительный центр мозга. Мозг интерпретирует эти сигналы как световые ощущения (фосфены). В то же время, измерение сигналов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) головного мозга позволяет оптимизировать импульсную последовательность для получения постоянного эффекта от накопленного опыта.

ЭСМ терапия длится 10 дней и состоит из 10 сеансов, по 70 минут каждый.


Эффективность ЭСМ терапии была продемонстрирована в рандомизированном, плацебо-контролируемом, и двойном слепом исследовании (см.глоссарий). 

Критериями оценки этого исследования служили данные изменения поля зрения пациента, отображающие его пространственное восприятие. Эти изменения были определены и подсчитаны посредством стандартизированных периметрических измерений (измерений поля зрения). При среднем улучшении  поля зрения на 24%, данные исследований оказались статистически достоверными.
ЭСМ терапия соответствует основным требованиям директив ЕС и доступна в квалифицированных клинических центрах  Германии.

Согласно текущих данных, ЭСМ терапия может активировать спонтанные процессы пластичности мозга, что может приводить к дальнейшему улучшению эффективности зрительного восприятия пациента даже после завершения терапии. 

_____________________________________
Глоссарий:
1. В ходе рандомизированного, плацебо-контролируемого исследования, все участники процесса случайным образом разделяются на две группы. Одна группа проходит фактическую терапию, в то время как вторая группа является контрольной и получает плацебо. Двойное слепое означает, что ни участники процесса, ни врачи не знают, кто фактически проходит терапию и кто получает плацебо. При использовании данной процедуры обеспечивается статистически объективная оценка исследования.

2. Ретино-фугальные нервные волокна сообщают глаз с мозгом. Ретино-фугальная стимуляция усиливает раздражение нервных клеток, расположенных в сетчатке с помощью электрических импульсов и / или оптических раздражителей. Они передаются через зрительный нерв и зрительный таламус к зрительной зоне коры головного мозга, находящейся в задней части головы, где происходит обработка изображений головным мозгом.

вторник, 8 июля 2014 г.

Кортикальный зрительный имплантат Доктора Добелля


Я нашла очень интересную статью доктора Добелля (Dr. Dobelle) "Обеспечение искусственного зрения слепому посредством подключения телекамеры к зрительной коре" (“Artificial Vision for the Blind by Connecting a Television Camera to the Visual Cortex”). Статья была опубликована в 2000 году, так что сразу отмечу, что многие характеристики описываемого зрительного имплантата могли усовершенствоваться с тех пор. Меня невероятно удивило то, что первые имплантаты в кору головного мозга с целью стимулирования зрительной зоны устанавливались еще в 70-х годах.

Доктор Добелль наряду с более чем 300 другими учеными, врачами, инженерами и хирургами,  разработал кортикальный зрительный имплантат, который в отличие от других типов имплантатов, обеспечивающих искусственное зрение (в частности, стимуляторов сетчатки), применим практически во всех случаях, приведших к слепоте. В частности, наличие глазных яблок в данном случае не обязательно.
Исследовательская группа также предоставила работающий от батарейки электронный интерфейс, который, заменяя камеру, позволяет незрячему добровольцу получать изображение непосредственно с телевизора, пользоваться компьютером, и иметь доступ к сети Интернет.

Искусственная система видения: компьютер и пакет электроники, прикрепленный к поясу с выходным кабелем, ведущим к электродам, вживленным в мозг.

Как сообщает автор статьи, толчком для его исследований послужила основополагающая статья, опубликованная группой Джайлса Бриндли (Giles Brindley) еще в 1968 году. Их первые эксперименты по стимуляции коры мозга  человека были проведены в 1970-1972 годах на 37 зрячих добровольцах, перенесших операции по удалению опухоли и других повреждений в затылочной доле под местной анестезией. В 1972-1973 годах они затем стимулировали визуальную кору трех слепых добровольцев, которым на несколько дней  были временно имплантированы электродные массивы. В их последующих экспериментах принимали участие четыре слепых добровольца, которым с помощью подкожных соединительных пьедесталов были перманентно установлены электродные массивы. Двум добровольцам электроды были имплантированы в 1974 году. В одном случае массив был удален, как и планировалось,  через 3 месяца после операции, а во втором – по истечению 14 лет. Второй доброволец согласился продлить участие в исследовании, но его имплантат был удален из-за инфекции, передаваемой через кровь (инфекция не была вызвана имплантатом). Первые пять добровольцев были прооперированы в Университете Западного Онтарио в Лондоне, (Канада). Двум другим незрячим добровольцам, в том числе объекту данной статьи, имплантаты были установлены в 1978 году в Колумбийско-пресвитерианском медицинском центре в Нью-Йорке. Оба добровольца носили установленные имплантаты более 20 лет, при этом никаких случаев инфицирования, либо других проблем не возникло.

Волонтер и имплантат

Доктор Добелль в своей статье подробно описывает 62 летнего пациента, который вследствие травмы потерял зрение на одном глазе в возрасте 22-х лет, и полностью ослеп в возрасте 36 лет из-за второй травмы. Он беспрерывно был трудоустроен, как до, так и после потери зрения, и работал администратором в штате Нью-Йорк. Он вышел на пенсию в 1997 году по истечению 32 лет трудового стажа. Электрод был имплантирован в 1978 году, когда пациенту был 41 год. Имплантированный  пьедестал и внутричерепная электродная матрица использовались для экспериментального стимулирования зрительной коры (медиальной поверхности правой затылочной доли) в течение 20 лет. Тем не менее, пятое поколение внешнего пакета электроники и программное обеспечение -  совершенно новые, и основаны на передовых технологиях, которые лишь недавно стали доступными. Рентгенограмма имплантированной в зрительную кору матрицы электродов показана на рисунке ниже.
Рентген электродной матрицы на медиальной поверхности правой затылочной доли.

Первичная операция была произведена в 1978 году и была выполнена под местной анестезией. Вероятно, процесс имплантации у будущих пациентов сможет выполняться в амбулаторных условиях большинством нейрохирургов.

Фосфены и их Карта в поле зрения

Разработанный доктором Добеллем зрительный протез производит черно-белое изображение "фосфенов" зрительной коры, аналогичных изображениям, проецируемым на лампочки стадионных табло.
При стимуляции, каждый электрод производит 1-4 близко расположенных фосфенов. Каждый фосфен в кластере воспринимает область диаметром карандаша, расположенном на расстоянии вытянутой руки. Рабочая группа доктора Добелля определила, что в таком случае фосфеновая карта пациента покрывает площадь размерами ок. 20 см в высоту и 7,5 см в ширину.

Электронная начинка

Черно-белая телевизионная камера (292 х 512- пиксельная ПЗС-матрица) питается от батареи 9 В, и подключается через канал с батарейным питанием к субноутбуку, расположенному в ремне. Камера f 14.5, с 69° полем зрения, имеет точечную диафрагму вместо линзы для сведения к минимуму размера и веса устройства. Камера также имеет электронную "радужку" для автоматического контроля экспозиции. Субноутбук включает процессор 233 МГц, 32 Мб оперативной памяти и жесткий диск на 4 Гб. Он также имеет ЖК-экран и клавиатуру. К ремню также крепится второй микроконтроллер, и сопутствующая электроника для  стимулирования мозга. Этот генератор сигналов соединен через чрескожный пьедестал с электродами, имплантированными в зрительной коре. Компьютер вместе с пакетом электроники соразмерны словарю и весят около 4,5 кг, включая камеру, кабели, и аккумуляторные батареи. Аккумуляторная батарея для компьютера работает ок. 3-х часов,  батарея для остального пакета электроники – ок. 6 часов. Такая общая конфигурация, в которой один компьютер взаимодействует с камерой, а второй - контролирует стимулирующую электронику, использовался командой д-ра Добелля с 1969. Программное обеспечение включает в себя около 25 000 строк кода в дополнение к операционной системе субноутбуков. Большая часть кода написана в C++, в то время как некоторые – в C. Второй микроконтроллер программируется на языке ассемблера.
С целью снижения затрат и легкости в обслуживании, система искусственного зрения состоит из стандартных коммерческих компонентов. Компьютер, стимулирующая электроника и программное обеспечение являются внешними элементами, что позволяет модернизировать и ремонтировать систему.

Характеристики системы

Система д-ра Добелля обеспечивает слабое околоцентральное туннельное зрение. Картинка, которую видит пациент - черно-белая с дефектом рассеянного поля (вызванного промежутками между фосфенами); восприятие глубины отсутствует.
Пациент учится пользоваться системой в течение 1 однодневного сеанса. Далее он продолжает практиковаться по 3-4 часа в день 2-3 дня в неделю. Благодаря  сканированию пациент может распознавать 15-сантиметровый квадрат "акробатика E" (см. рис. [а]) на расстоянии 1,5 м, буквы Снеллена  [b], проходить HOTV тест [c], распознавать кольца Ландольта [d] и картинки Ли [e] аналогичного размера. Эти психофизические тесты приведены на рисунке ниже:

Пациент также может распознавать счет пальцев. Вышеперечисленные тесты по определению остроты зрения (за исключением счета пальцев), были проведены с использованием чистых черных символов на чистом белом фоне при освещенности более чем 1000 лк. Доброволец может распознавать буквы высотой ок. 5 см на расстоянии ок. 1,5 м, что соответствует остроте зрения примерно 6/120 (в метрах).
Как это ни парадоксально, более крупные символы немного сложнее распознаются этим волонтером, т.к. они выходят за рамки его визуального "туннеля". Знаки, меньшие, чем 6/360 (в метрах) также достаточно воспроизводимы.
Аналогичные результаты остроты зрения были достигнуты при замене камеры на телевизор/ компьютер/Интернет интерфейс, хотя сканирование выполняется медленнее.
Не смотря на то, что при стимуляции зрительной коры у зрячих пациентов, у них зачастую воспроизводились цветные фосфены, незрячие добровольцы видят только бесцветные фосфены. Вероятно, это связано с ухудшением состояния клеток и / или синоптических соединений, необходимых для цветового зрения. Таким образом, вероятно,  цветовое искусственное зрение останется невозможным у незрячих пациентов. Тем не менее, использование  оптических фильтров может помочь различать цвета. Вполне возможно, что хроматические ощущения смогут иметь место в случаях, когда имплантат устанавливается вскоре после утраты зрения - до того как нейронная сеть, ответственная за цветовое зрение, атрофируется.

Контрастность изображения полностью зависит от программного обеспечения, регулируется экспериментальной командой в зависимости от экспериментальной ситуации. Система также позволяет воспроизводить картинку в виде черно-белого фотографического негатива. Это особенно полезно при распознавании черных символов на белом фоне. Эти символы затем обрабатываются компьютером, и появляются в виде матрицы белых фосфенов в темном поле зрения пациента. Карта фосфенов не соответствует центру поля зрения пациента. Фосфены двигаются вместе с движением глаз. Однако зафиксировать изображение пациент может, направляя видеокамеру мышцами шеи (не глаз).

Распознавание контура

А) Изображение детского манекена высотой 95 см и лыжной шапочки, расположенной случайным образом на стене.
B) То же изображение после распознавания контура с помощью фильтров Цобеля и черно/ белого преобразования из негатива. Незрячий волонтер может легко найти шапку и обнаружить розетки в стене. Точно так же, дверные проемы проявляются в виде контура из белых фосфенов на черном фоне. Изображение обрабатывается и передается пациенту со скоростью 8 кадров в секунду.

Ультразвуковой дальномер

При распознавании контура объекта, незрячим пациентам особенно важно знать, как далеко расположена стена от манекена.
Разместив электростатический датчик на левой линзе очков пациента (сбоку от камеры и ниже лазерной указки), команда Добелля начала исследовать возможность передачи пациенту дополнительной информации, которая может быть визуализирована посредством модуляции яркости изображения, частоты мигания и особенностью отдельных фосфенов.

В заключение следует заметить, что ни один из семи незрячих добровольцев, участвующих в данном исследовании, не испытывал эпилептических симптомов или других системных проблем, связанных с имплантатом. Проанализировав клинический опыт, накопленный за последние 30 лет, и имплантировав другие типы нейростимуляторов (для контроля дыхания, боли и мочеполовой системы) тысячам пациентов в более чем 40 странах, команда Добелля считает, что основным риском при установке устройства искусственного зрения является возникновение инфекции, а это может потребовать удаления имплантата наряду с антибактериальной терапией. 

Все изображения за исключением первого взяты из статьи доктора Добелля Artificial Vision for the Blind by Connecting a Television Camera to the Visual Cortex