PROŠIRENA PERCEPCIJA

Hoćemo li moći osjetiti infracrveno svjetlo?

03.03.2013 u 09:00

Bionic
Reading

Znanstvenici su pokusom pokazali da infracrveni senzor priključen na dio mozga koji obrađuje taktilne informacije omogućuje štakorima osjet 'dodira' infracrvene svjetlosti. Možda će jednog dana moći i nama?

U području neuroprotetičke tehnologije fokus je uglavnom na obnovi osjetilnih sposobnosti izgubljenih zbog ozljeda mozga. Neurobiolog Miguel Nicolelis i njegov istraživački tim sa Sveučilišta Duke u Sjedinjenim Državama izveo je uspješan eksperiment kojim je pokazao da je moguće unaprijediti senzornu percepciju izvan njene prirodne zadanosti.

Ponekad, kod težih i trajnih ozljeda dijela mozga, obnova izgubljenih funkcija nije moguća, ali drugi, zdravi, dijelovi mogu preuzeti dio nekih uloga na sebe. Vođeni tom idejom, Nicolelis i njegovi kolege napravili su pokus sa šest laboratorijskih štakora koje su na početku istrenirali u obavljanju jednostavnog vizualnog zadatka.

Boraveći u kružnoj komori s tri 'nagradna' otvora, naučili su da će za nagradu dobiti vodu ako gurnu njušku u otvor kod kojeg zasvijetli LED vidljive valne dužine.

Nakon što su dosegli zadani kriterij izvršenja zadatka (70 posto točnosti, nakon tridesetak dana), kirurškim su im zahvatom pričvrstili infracrveni detektor na glavu te ugradili četiri elektrode u somatosenzorni korteks, dio mozga koji obrađuje osjet dodira brkova životinje.

Vrativši ih nakon kirurškog zahvata natrag u komoru, zadali su im isti zadatak, ali ovoga puta su iznad nagradnih otvora palili LED-ice koje svijetle u infracrvenom dijelu spektra.

Štakori su, poput svih ostalih sisavaca, slijepi za infracrveno svjetlo, a nisu mogli osjetiti ni toplinsko zračenje niskog intenziteta infracrvenih LED-ica korištenih u eksperimentu.

Svjetlost detektirana pomoću infracrvenog senzora je pomoću elektroničkog sklopa pretvarana u seriju impulsa i slana u implantat svaki put kada bi štakori bili okrenuti svjetlećoj LED-ici ili joj se približili.

U početku su štakori to tumačili kao dodir, češkali su glavu svaki put kada bi infracrveni detektor bio pobuđen, no nakon tridesetak dana su ipak naučili razliku između fizičkog dodira brkova i pobude preko implantata te je uspješnost rješavanja zadatka bila i veća od one s vidljivom svjetlošću. Čak su aktivno počeli koristiti taj novi izvor informacija, mičući glavama lijevo-desno, skenirajući komoru u potrazi za nagradom.

Važno je reći da su neuroni osim prihvaćanja i obrade novih informacija dobivenih putem infracrvenog senzora, zadržali sposobnost originalnog taktilnog osjeta te su dalje osjećali i reagirali na dodir brkova.

Eksperiment ukazuje na to da je uz pomoć neuroproteza moguće obnoviti normalne neurološke funkcije, ali i proširiti prirodne osjetilne kapacitete u sisavaca.

Jednog dana ljudi bi uz pomoć senzora i neuroproteza mogli dobiti mogućnost osjeta bilo kojeg dijela elektromagnetskog spektra, osjećati magnetna polja, čuti ultrazvuk ili vidjeti radiovalove, naprimjer.

Ova tehnologija bi mogla poslužiti i kao idealna nadogradnja postojećih protetičkih udova.

Dodavanjem senzorne povratne veze iz proteze u mozak, omogućio bi se povrat osjetila (npr osjet dodira i temperature), povećala brzina odziva i preciznost proteze te bi se time značajno pripomoglo integraciji umjetnog ekstremiteta u internu sliku tijela korisnika.