Artikkel

Med denne brikken kan blinde «se»

Hjerneimplantat
Brikken som opereres inn på hjerneoverflaten til pasienten, måler 1,2 cm x 1,2 cm. Den må tåle varmt, fuktig og salt hjernevev. Foto: BISC-prosjektet/Columbia University

Med denne brikken kan blinde «se»

Det er noe nesten bibelsk over prosjektet som UiO-forskerne deltar i: Ved hjelp av en liten brikke i hodet kan hjernen til blinde motta signaler fra et kamera og på den måten skape synsinntrykk.

Mer enn 37 millioner mennesker i verden er blinde. Mange av dem har intakt synssenter i hjernen, det er øyet eller signaloverføringen fra øyet til hjernen som er skadet. Hvis hjernen deres kunne motta signaler på annen måte, kunne de da fått synet tilbake?

Dette er utgangspunktet for det amerikanske prosjektet BISC, hvor forskere fra UiO deltar. Prosjektet søker å gi blinde synet tilbake ved hjelp av en elektronisk brikke på hjerneoverflaten til pasienten.

Synsimplantat - systemskisse
Slik skal synsprotesen fungere: Et kamera montert på en brille sender bilder til en boks plassert på bakhodet til pasienten. Signalene sendes trådløst til en brikke opererert inn på hjerneoverflaten, rett over synsbarken. Illustrasjon: BISC-prosjektet/Columbia University

Når vi ser på noe, sendes det signaler fra øynene opp til synshjernebarken i bakhodet, og nevroner (hjerneceller) i et mønster som tilsvarer det vi ser på, blir aktivert. Ser du på en banan, for eksempel, vil nevroner i et bananliknende mønster være aktive.

— Mønstre og konturer registreres av nevronene i én del av synshjernebarken, mens farger og bevegelse blir registrert andre steder i hjernen, sier hjerneforsker og fysikkprofessor Gaute Einevoll.

I prosjektet han deltar i, skal forskerne i løpet av de neste fire årene utvikle en brikke som skal skape synsinntrykk i hjernen til pasienter.

Én million kontaktpunkter

I første versjon har brikken 65.000 kontakter, senere vil det utvides til én million. Ved å styre strømmene fra kontakten i brikken, er håpet at det vil være mulig å skreddersy hvilke nevroner som aktiveres, slik at ulike synsinntrykk skapes.

Prosjektet ledes fra Columbia-universitetet i New York og er finansiert av Pentagons forskningsbyrå Darpa. UiO er eneste partner utenfor USA.

Pierre Berthet og Gaute Einevoll
Pierre Berthet (t.v.) og Gaute Einevoll skal regne på hvordan elektriske signaler kan styre hjerneceller. Foto: Hilde Lynnebakken /UiO

— Vi ble spurt om å delta fordi vi ved hjerneforskningssenteret CINPLA er gode på beregninger av elektriske signaler i hjernen, forteller Einevoll.

Samme type simuleringer gjøres blant annet i prosjektet Cobra. Les mer om det i artikkelen Modellerer hjernen som en elektrokjemisk maskin.

— Vi regner på hvordan elektriske strømmer mellom kontaktene i den elektroniske brikken påvirker nevronene i hjernevevet under, hvordan strømmene går i vevet og får nevronene til å "fyre", sier han.

— Så dere skal finne ut hva slags strømmer som må sendes fra brikken for at hjernen skal vise for eksempel en banan?

— Ja, men vi trenger antagelig ikke kjenne hjernens språk helt perfekt. Det viser seg ofte at hjernen er veldig flink til å tilpasse seg.

Flere forskningsnyheter om realfag og teknologi: Følg oss på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt.

Vet ikke hva de vil se

Forskerne skal gjøre beregninger av for eksempel hvor mye strøm du må sende inn i hjernevevet fra de ulike elektriske kontaktene for at ulike nevroner skal fyres av, og de skal finne ut hvordan det går an å stimulere nerveceller ved en bestemt dybde i synsbarken, uten å forstyrre nevronene rundt.

— Men hva pasientene faktisk vil se, finner man først ut når det prøves ut i praksis, forklarer Einevoll.

Implantatet skal først testes ut på dyr, før det blir klart for bruk hos pasienter når prosjektperioden utløper i 2021.

For å få et implantat til å fungere inne i hjernen, er det også en rekke utfordringer som må løses for at elektronikken skal fungere i varmt, fuktig og salt hjernevev. Prosjektleder Ken Shephard fra Columbia forteller om noen av dem til The Economist.

Kontakt:

Gaute Einevoll, professor ved Fysisk institutt

Mer på Titan.uio.no:

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Hunnene av den sørlige vågehvalen kan veie opptil 14 tonn, men nå er de blitt magrere.

Endelig enighet om at den sørlige vågehvalen er blitt avmagret

De sørlige vågehvalene, som lever i havområdene rundt Antarktis, har vært gjennom en kraftig avmagring etter 1988. Men det skulle ta 11 år med diskusjoner, og til sist en heftig innsats fra norske statistikere, før Den internasjonale hvalfangstkommisjonen kom fram til den konklusjonen.

Brecht Verstraete og Hugo de Boer

Identifiserer planterester ved hjelp av "strekkoder" i DNA

Hugo de Boer og Brecht Verstraete ved Naturhistorisk museum skal bruke DNA-teknologi og molekylære metoder til å utvikle nye, raskere og enklere metoder for sikker identifisering av planter og planterester. Både tollvesenet og tilsynsmyndigheter i mange land er interessert i denne forskningen, som kan brukes til å avsløre svindel.

Andreas Carlson med de magiske dråpene som gjør at overflater kan endre egenskaper

Ny type materialer har overflate med justerbare egenskaper

Nå kommer en ny type materialer hvor overflatens egenskaper kan varieres ved å justere et magnetfelt. Da kan materialet gjøre så forskjellige ting som å fjerne biofilmer, pumpe små væskestrømmer, flytte små partikler – eller fungere som et lim som slås av og på.

Reidunn Aalen med planteforskernes

– Blader, frukt og frø detter ikke ned av seg selv!

– Tenk om bøndene kunne redigere genene i plantene de dyrker, slik at frukter og frø felles mer koordinert enn i dag. Da kunne vi få mye større avlinger enn i dag uten å øke arealene eller gjødslingen, sier professor Reidunn Aalen. Den drømmen har kommet nærmere etter at Aalen og kollegene har funnet en gruppe gener som er minst 175 millioner år gamle.