Найти тему
Сколково

Резидент «Сколково» разработал устройство с альтернативным зрением для незрячих

Оглавление

При первом визуальном осмотре практически невозможно догадаться, для чего нужно устройство от компании UMWELT и какие функции оно выполняет. Прибор одновременно напоминает медицинскую маску, игровой контроллер и ортопедическую конструкцию для зубов, при этом его основная задача — замена зрительной функции у незрячих людей. Самое интересное, что прибор воздействует не на глаза или другие элементы зрительной системы, а на язык. Именно язык в этой системе является ключевым органом для передачи информации в мозг. О том, как инженеры UMWELT научили язык видеть, на что похож опыт использования устройства и как оно может быть модифицировано в дальнейшем, — читайте далее.

Нейропластичность — основа всего

Несмотря на то что созданию устройства предшествовали многолетние научные труды, а также многочисленные эксперименты и клинические исследования, сама возможность появления подобного продукта возникла благодаря важному свойству человеческого мозга — нейропластичности. Это способность мозга к перераспределению своих функций и альтернативному восприятию информации. Например, у людей, переживших травму мозга или инсульт, здоровые участки коры принимают на себя утраченные функции и восстанавливают их. Это и есть проявление нейропластичности мозга. В какой-то момент ученые поняли, что с помощью этого свойства можно попробовать заместить одно чувство другим. Например, зрение осязанием. Заставить язык видеть: на первый взгляд звучит немыслимо, но это вполне логично с научной точки зрения.

Максим Каменский, генеральный директор UMWELT: «На самом деле мы видим и слышим не глазами или ушами. Мы видим мозгом. Обычно зрительная информация поступает в мозг через глаза, но она может доходить и другим путем. На основе функции нейропластичности можно как бы заместить одно чувство другим. Например, зрение осязанием».

Как это работает на практике

Система от UMWELT является беспроводной. Она состоит из пластинки, которая располагается в ротовой полости по принципу зубного моста, и блока обработки. Он принимает команды от камеры, телефона или компьютера и превращает их в короткие электрические импульсы, которые передаются на поверхность языка. Человек при этом ощущает легкие электрические покалывания, которые можно сравнить с лопающимися пузырьками минеральной воды на языке. Изначально пользователь воспринимает этот сигнал через систему осязания. Затем его мозг понимает, что этот сигнал больше подходит для зрительной зоны, поэтому запускает процесс синаптогенеза. Из осязательной зоны коры головного мозга сигнал переадресуется в зрительную зону. Спустя некоторое время, которое необходимо для тренировки и адаптации, эти сигналы начинают восприниматься мозгом как зрительные.

Фото: UMWELT.
Фото: UMWELT.

И что же все-таки видно

Максим Каменский, генеральный директор UMWELT: «Я испытываю наши устройства на себе и могу сказать, что не так уж просто описать это ощущение. Это похоже на то, как вы ищете на ощупь в сумке какой-то предмет и касаетесь его. Вы понимаете, что это за предмет и в каком положении он находится. Примерно так же с помощью нашего прибора пользователь ощущает виртуальные объекты, которые мы сейчас демонстрируем для обучения методике зрения через язык. Когда мы испытывали устройство на незрячих с рождения людях, то на вопрос, что с ними происходит, они отвечали: «Я вижу». Действительно любопытно, что кроется за «я вижу», когда это говорит человек, с рождения лишенный биологического зрения».

Разумеется, превратить язык в глаза и полностью продублировать их функцию невозможно. То, что пользователь ощущает, не похоже на то восприятие окружающего пространства, которое мы получаем напрямую через глаза. Не следует забывать и про чисто технические особенности. Биологическое зрение лучше воспринимает статичные объекты, различает множество цветов и оттенков. С другой стороны, зрение, замещенное транслингвальной нейростимуляцией, лучше воспринимает движущиеся объекты. Прямо сейчас в UMWELT занимаются разработкой матрицы более высокого разрешения, которую можно было бы изготовить в миниатюрном форм-факторе для комфортного размещения внутри ротовой полости. В устройстве заложен большой потенциал для апгрейда и дальнейшей эволюции, но уже сейчас оно вполне способно помочь незрячим людям лучше ориентироваться в незнакомой обстановке.

Существуют ли аналоги или альтернативы устройства

Первые устройства, основывающиеся на технологии транслингвальной нейростимуляции, были разработаны в 90-е годы прошлого века, однако по ряду причин широкого распространения на тот момент не получили. Развить данную технологию до того вида и функционала, в котором она существует сейчас, удалось инженерам UMWELT. В России у UMWELT практически нет конкурентов, учитывая, что технология считается экспериментальной. По словам представителей UMWELT, большинство групп исследователей, работающих в этом направлении, уже распалось: процесс очень трудоемкий и затратный. Также существует ряд компаний, которые разрабатывают так называемые зрительные чипы для вживления в мозг, однако это несколько другое направление.

Главное преимущество устройства от UMWELT в том, что, в отличие от чипов, оно неинвазивное, то есть может применяться без хирургического вмешательства, которое всегда несет больше рисков. Это важно для массового применения, так как не всем людям можно провести операцию и не все на нее готовы. По словам разработчиков, их устройство практически не имеет противопоказаний и даже благоприятно влияет на мозг.

Что дальше

На данный момент устройство находится в стадии прототипа, который проходит завершающие фазы испытаний. После обкатки прототипа и прохождения регистрации прибора команда разработчиков планирует поэтапно вводить улучшения и разрабатывать вариации технологии. В компании планируют использовать свои наработки в области стресс-менеджмента и даже в игровой индустрии. Этапы разработки планируют распределить таким образом, чтобы после завершения каждого из них появлялся продаваемый продукт.

Максим Каменский, генеральный директор UMWELT: «После завершения работы над новыми матрицами акцент будет сделан на устройствах для стресс-менеджмента, нейрореабилитации и борьбы с нарушениями сна. Затем будет создана система виртуального пространства с играми для зрячих и незрячих людей. В этом виртуальном мире можно будет действовать без использования зрения, что позволит обучать незрячих пользователей безопасно ориентироваться в незнакомой обстановке. Например, не сталкиваться с автомобилями, пешеходами и другими малозаметными для них препятствиями. И наконец, мы подключим камеру объемного зрения, которая будет полноценно передавать окружающую обстановку вне зависимости от того, освещено пространство или нет. В некотором смысле это даст незрячим людям даже немного больше возможностей по сравнению с обычными людьми».