Die Forscher entwickelten Implantate mit 1.024 Elektroden – Leitern, die elektrische Ströme in das Gehirn hinein und aus dem Gehirn heraus transportieren – und implantierten sie in den visuellen Kortex, den Teil des Gehirns, der visuelle Informationen verarbeitet, in zwei Makakenaffen.
Durch das Senden elektrischer Signale an das Gehirn der Affen schufen die Forscher "Phosphene" – Lichtpunkte, die vom Gehirn "gesehen" oder wahrgenommen werden konnten und zur Illusion von Formen und Objekten verwendet werden können.
Der leitende Forscher Pieter Roelfsema erklärte gegenüber CNN, das Team wolle zeigen, dass es möglich sei, durch direkte elektrische Stimulation des Gehirns ein "Sehen von Objekten" zu induzieren, und erklärte, dass der visuelle Kortex "eine Art visuelle Karte des Raums" habe.
"Sie können damit wie mit einem Matrix-Board entlang der Autobahn arbeiten. Wenn Sie mehrere Boards stimulieren oder beleuchten, können Sie Muster erkennen", sagte er gegenüber CNN.
Die Affen führten eine Reihe von Aufgaben aus und konnten mithilfe ihres künstlichen Sehens Formen und "Wahrnehmungen" erkennen, darunter Linien, sich bewegende Punkte und Buchstaben, berichteten Forscher am Freitag in in der Zeitschrift Science veröffentlichten Ergebnissen.
Weitere Auswirkungen auf die Wiederherstellung des Sehvermögens
Das Team glaubt, dass eine solche Technologie eines Tages verwendet werden könnte, um das Sehen bei blinden Menschen zu simulieren, die irgendwann in ihrem Leben sehen konnten.
Roelfsema sagte CNN, wenn die Augen der Menschen nicht mehr funktionieren und sie ihr Augenlicht verlieren, wird ihrem Kortex der Input entzogen.
"Was Sie dann tun, ist, die fehlerhaften Augen zu umgehen und die Bilder, die Sie normalerweise sehen, direkt in den visuellen Kortex einzufügen", sagte er.
"Wenn Sie mit einer Elektrode stimulieren, erhalten Sie einen Lichtpunkt. Wenn Sie mit einem Elektrodenmuster stimulieren, können Sie ein Muster dieser Punkte erstellen und aus diesen Mustern von Punkten aussagekräftige Bilder reproduzieren", sagte er. Erklären, dass Punkte verwendet werden können, um Buchstaben des Alphabets zu erstellen.
In Zukunft, so Roelfsema, könnte eine Person eine Kamera auf ihrer Brille tragen, die die Bilder in elektrische Stimulationsmuster für das Gehirn umwandeln und an die Elektroden senden könnte.
"Die Elektroden würden dann die entsprechenden Zellen aktivieren, und die Person könnte möglicherweise ein vorbeifahrendes Auto oder eine Person sehen, die auf die Straße geht. Dadurch entsteht eine Form des Sehens", sagte er und fügte hinzu Er hofft, dass die Technologie bis 2023 an Menschen getestet werden kann.
"Heiliger Gral" der Forschung
"Die Fähigkeit, Muster neuronaler Aktivität, die denen im Gehirn ähneln, künstlich aufzuzwingen, ist ein heiliger Gral der neuroprothetischen Forschung", sagte Tom Mrsic-Flogel, Direktor des Sainsbury Wellcome Center für neuronale Schaltkreise und Verhalten am University College London, gegenüber CNN per E-Mail .
Mrsic-Flogel, der nicht an der Untersuchung beteiligt war, sagte gegenüber CNN, dass das Team aus Amsterdam "demonstriere, dass nichtmenschliche Primaten auf komplexe Stimulationsmuster im visuellen Kortex auf ähnliche Weise reagieren können, wenn normale Formen betrachtet werden."
"Obwohl wir nie wissen werden, was ein anderes Tier wahrnimmt, ist es verlockend zu spekulieren, dass elektrische Stimulation zu visueller Wahrnehmung geführt hat", sagte er.
"Diese transformative Studie ergänzt die wachsende Zahl von Beweisen, die neuronale Aktivität und Empfindung verbinden.
"Studien wie diese werden den Weg für Gehirnimplantate ebnen, die die Funktion des Gehirns verbessern, wenn es beeinträchtigt wird, beispielsweise wenn wir das periphere Sehen oder Hören verlieren", fügte er hinzu.