امکان دوباره دیدن افراد نابینا به کمک شبکیه مصنوعی

به گزارش ایسنا به نقل از وبسایت رسمی دانشگاه استنفورد، محققان بیش از یک دهه سعی نموده اند تا نوعی شبکیه مصنوعی دیجیتال اختراع کنند که قابلیت کاشت در چشم را داشته باشد و قابلیت دوباره دیدن را برای اشخاص نابینا فراهم کند. محققان" دانشگاه استنفورد"( Stanford University) موفق شده اند تا کلید حل این معما را پیدا کنند. این کلید، گرما است.

شبکیه مصنوعی، به یک تراشه رایانه ای بسیار کوچک و الکترودهای فلزی احتیاج دارد. این الکترودها اول فعالیت نورون های پیرامون خود را ثبت میکنند تا نقشه ای از انواع سلول عرضه دهند. این اطلاعات در مرحله بعد، برای انتقال داده های تصویری از دوربین به مغز مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مشکلات این است که داده های جابجا شده به وسیله چشم بسیار زیاد هستند؛ تا جایی که امکان دارد به داغ شدن تجهیزات الکترونیکی منجر شوند.

" ای.جی چیچیلنیسکی" ( E.J. Chichilnisky)، استاد دانشگاه استنفورد و از اعضای این گروه پژوهشی خاطرنشان کرد: تراشه های مورد نیاز برای ساخت یک شبکیه مصنوعی با کیفیت بالا، میتوانند به داغ شدن بافتی منجر شوند که به آن وارد شده اند.

محققان بخش مهندسی برق و علوم رایانه دانشگاه استنفورد، روشی اختراع کردند تا این مشکل را با کمک داده های تصویری که نورون ها در چشم بوجود می آورند، حل کنند.

نورون های شبکیه برای انتقال اطلاعات تصویری، پالس های الکتریکی را به مغز می فرستند. مشکل اینجاست که شبکیه دیجیتالی برای درک خصوصیت نورون ها، باید این پالس ها را ثبت و رمزگذاری کند ولی در این فرآیند، گرمای زیادی تولید می شود. اولین شبکیه دیجیتالی واقعی، به دهها هزار الکترود نیاز دارد که باعث میشوند این فرآیند، پیچیده تر شود.

" بوریس مورمان"( Boris Murmann)، استاد مهندسی برق دانشگاه استنفورد خاطرنشان کرد:ما روشی پیدا کردیم تا بتوانیم سطح درک تصویری را با استفاده از داده های کمتری انجام دهیم. ما با درک بهتر توانستیم میزان داده هایی که باید پردازش شوند، کاهش دهیم. ما موفق شدیم با انتخاب داده ها، نمونه های اساسی و انتخاب دیجیتالی پالس های منحصر به فرد ، از میزان اطلاعات کم کنیم.

او ادامه داد:قبل از این، مرحله های دیجیتال سازی و فشرده سازی، بصورت مستقل صورت می گرفتند و داده های اضافی بسیاری را ذخیره و جابجا می کردند. ما در فن آوری خود، شیوه هایی برای فشرده سازی اختراع نموده ایم که در فرآیند دیجیتال سازی صورت می گیرند.

" دانته موراتور"( Dante Muratore)، از محققان این پروژه خاطرنشان کرد:هر پالس در این فرآیند، شکل موج مثل خود را دارد و میتواند دانش لازم را در خصوص شبکیه ارائه دهد.

محققان عقیده دارند که این پروژه، اولین گام برای اختراع تراشه های کارآمد و قابل کاشت در چشم است که نه تنها عملکرد خوبی در چشم داشته باشند، بلکه مانند یک ماشین مغزی عمل کنند که پالس های عصبی را به سیگنال های رایانه ای تبدیل می کنند. احتمالا این تراشه ها با چنین کاربردهایی بتوانند در سایر اندام بدن هم بکار بروند و به عنوان مثال ، حرکت را در بیماران مبتلا به فلج اندام و شنوایی را در بیماران ناشنوا ذخیره کنند.

این پژوهش، در مجله" IEEE TBioCAS" به چاپ رسید.