Sau hơn 10 năm nghiên cứu, các nhà khoa học tại Đại học Monash, Australia đã phát triển một thiết bị điện tử không dây được thu nhỏ và cấy trên vỏ não để giúp phục hồi thị lực cho người mù. Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm được công bố trên tạp chí Neural Engineering vào tháng 7.
Thiết bị cấy vỏ não phục hồi thị lực người khiếm thị sắp được thử nghiệm. Ảnh: Monash University.
Nhiều người mù lâm sàng do dây thần kinh thị giác bị tổn thương. Điều này ngăn chặn tín hiệu được truyền từ võng mạc đến trung tâm thị giác của não. Để khắc phục vấn đề này, hệ thống thị giác sinh học có tên Gennaris được tạo ra. Hệ thống gồm mũ đội đầu được thiết kế riêng với máy ảnh và bộ phát không dây, bộ xử lý thị lực, phần mềm, và mảng thiết bị hình vuông kích thước 9 × 9 mm được cấy vào vỏ não.
Thiết kế tạo ra một mô hình trực quan từ sự kết hợp của 172 điểm ánh sáng (photphat), cung cấp thông tin cho từng cá nhân để điều hướng trong nhà và ngoài trời, đồng thời nhận ra sự hiện diện của mọi người và vật thể xung quanh.
Nhờ đó, cảnh ở thế giới thực được camera trong mũ đội đầu quay lại, sau đó gửi thông tin đến bộ xử lý thị giác, có kích thước tương tự như điện thoại thông minh. Bộ xử lý có nhiệm vụ trích xuất thông tin hữu ích nhất. Dữ liệu được xử lý được truyền không dây tới mạch điện phức tạp trong mỗi thiết bị được cấy ghép lên vỏ não. Điều này sẽ chuyển đổi dữ liệu thành một dạng xung điện, kích thích não bộ thông qua các vi điện cực mỏng như sợi tóc.
"Các thiết bị nhân tạo thị giác cấy trên vỏ não có chức năng khôi phục nhận thức thị giác cho những người bị mất thị lực bằng cách truyền kích thích điện đến vỏ não thị giác - vùng não tiếp nhận, tích hợp và xử lý thông tin thị giác," Giáo sư Lowery, Khoa Điện và Kỹ thuật Hệ thống Máy tính, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.
Tiến hành thử nghiệm tiền lâm sàng, 10 mảng thiết bị này được cấy ghép nhờ sử dụng hệ thống chèn xây dựng có chủ đích (a purpose-built insertion system). Quá trình hoạt động và kích thích vỏ não của các thiết bị được thử nghiệm trong 9 tháng. Hơn 2.700 giờ các mảng thiết bị thực hiện kích thích vỏ não mà không có bất kỳ tác dụng phụ nào đối với thị lực, sức khỏe.
Kết quả nghiên cứu giúp định hướng những thử nghiệm dài hạn trong tương lai về bộ phận giả thị giác có thể cấy ghép hoàn toàn trên vỏ não."Nếu thành công, nhóm sẽ tìm cách thành lập một doanh nghiệp thương mại mới tập trung vào cung cấp thị lực cho những người khiếm thị không thể chữa trị và cử động cánh tay của người bị liệt tứ chi, giúp chuyển đổi việc chăm sóc sức khỏe của họ," Tiến sĩ Lewis, thành viên nhóm nói.
Công trình nghiên cứu nằm trong dự án "Cortial Frontiers" với mục tiêu cải tiến công nghệ để ứng dụng trong y học. Nhóm nghiên cứu dự định sản xuất thiết bị cấy ghép vỏ não này ở quy mô cần thiết, tiến tới thử nghiệm trên người lần đầu trên thế giới tại Melbourne.
Việc thương mại hóa các công nghệ thị giác sinh học này được nhóm cho biết có thể giúp triển khai kế hoạch khám phá các hướng nghiên cứu xa hơn trong điều trị tổn thương tủy sống, điều chỉnh chứng động kinh và trầm cảm, các bộ phận giả do não kiểm soát và phục hồi các giác quan.
Nguyễn Xuân (Theo Monash News)