Сразу подчеркнем, что созданный российскими специалистами прибор для помощи незрячим людям уникален. Дело в том, что сегодня в мире уже есть самые разные устройства, которые помогают видеть слепым людям. Но в подавляющем большинстве случаев они являются инвазивными, то есть требуют серьезного вмешательства в организм человека. А потому, кстати, очень дороги. Российский прибор неинвазивный. Он похож на медицинскую маску, на которой размещены микрокамера и различные датчики.
Принцип действия прибора основан на удивительном свойстве мозга - нейропластичности. А именно его способности под воздействием нового опыта не просто меняться, а создавать новые связи, которых либо вообще не было при рождении человека, либо они были утрачены из-за различных травм, инсультов и т.п. Один из самых известных случаев связан с именем знаменитого микробиолога Луи Пастера. После тяжелого инсульта в 45 лет он прожил до 72 лет, совершив немало выдающихся открытий. А ведь, как выяснилось после смерти ученого, значительная часть его мозга была серьезно разрушена, а значит, он фактически заново перераспределил свои функции между оставшимися зонами.
Авторы российской разработки решили помочь мозгу как можно быстрей провести такой удивительный "трюк". А конкретно попробовать зону, ответственную за осязание, использовать для восприятия изображения. Если совсем просто, то "видеть" языком.
Постепенно мозг учится из ощущений на языке формировать зрительные образы
- Так как у незрячих людей в зону, связанную со зрением, свет не попадает, и она не работает, то мы направляем световой сигнал, а фактически изображение с видеокамер на язык, - объясняет руководитель стартапа Umwelt Максим Каменский. - Что при этом происходит? Скажем, вы смотрите на шкаф. Световой сигнал от ближних частей - ручки, передней дверцы - будет сильней, от дальних - слабей. Этот поток сигналов на специальной матрице, расположенной на языке, превращается в своеобразную карту ощущений, по сути, покалываний. Так постепенно мозг учится из ощущений на языке формировать зрительные образы.
А дальше начинается самое удивительное. По словам Максима Каменского, примерно после месяца такого "видения языком" между зонами осязания и зрения налаживается связь, и последняя уже сама начинает реагировать за световой сигнал.
- На позитронно-эмиссионном томографе (ПЭТ) видно, как у незрячих включается зона зрения. Почему? Пока нет однозначного объяснения, - говорит Каменский. - Возможно, причина в природе самого сигнала. Так как в мозге есть зоны, ответственные за восприятие того или иного вида информации, он ищет способы перенаправить ее в ту зону, которая больше приспособлена для её восприятия. А мы ему в этом помогаем. Используя прибор, незрячие люди смогли ориентироваться в пространстве, взаимодействовать с движущимися объектами, различать крупные буквы, играть в крестики-нолики и многое другое.
Сейчас уже понятно, что сфера применения разработанного российскими специалистами прибора очень широкая. Конечно, это, прежде всего, помощь незрячим людям, а также получившим тяжелые мозговые травмы. Но не только. Скажем, уже есть модификация прибора, которая помогает тем, у кого по тем или иным причинам нарушена функция вестибулярного аппарата, и они не могут держать равновесие . "В таком приборе для ввода данных вместо видеокамеры установлен акселерометр, который отслеживает отклонение от вертикальной оси тела, - говорит Каменский. - На язык подается сигнал о величине отклонения, что позволяет человеку восстанавливать позу. Примерно за месяц тренировок можно научиться держать равновесие".
Кроме того, авторы сейчас разрабатывают варианты прибора, который сможет помогать при состоянии тревожности и бессоннице.
Инфографика "РГ" / Александр Чистов / Юрий Медведев
Справка "РГ"
Нейропластичность - это способность головного и спинного мозга изменять архитектуру, структуру и функции своих клеток, то есть адаптироваться к ситуации. Для наглядности головной и спинной мозг можно представить в виде сети "дорог" - некоторые из них используются постоянно, а некоторые почти всегда в простое. Неврологическое повреждение вызывает закрытие "дорог". Результатом являются паралич, нарушения восприятия. Обучение и тренировки изменяют головной и спинной мозг. Если одна "дорога" закрыта, нервная система автоматически ищет новые маршруты. Чем чаще начинают использоваться эти новые "дороги", тем они становятся шире и более проходимыми.
Скажем, после инсульта движения пальцев могут быть ограничены. Целенаправленная тренировка во время реабилитации может стимулировать формирование новых или улучшение существующих связей. Благодаря этому появляется возможность снова двигать пальцами.