Біофізика і біомеханіка - В. С. Антонюк - 2012

Розділ 4. БІОФІЗИКА СКЛАДНИХ БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ

4.4.Біофізика зорової системи людини

4.4.3.Способи і технічні засоби для перетворення зорової інформації

Проблема утворення зорових кодів і їх функціонування в центральній нервовій системі становить основу уявлення і перетворення зорової інформації в організмі людини і тварин.

З погляду одного з відомих фахівців із сенсорного кодування Дж. Сом’єна (1975) найпоширенішим у сенсорних системах є передавання інформації за допомогою частоти розрядів нейронів. Можливі й інші варіанти нейронних кодів: густина імпульсного потоку, інтервали між імпульсами, особливості організації імпульсів у «пачці» (групі імпульсів) - періодичність пачок, тривалість, кількість імпульсів у пачці і т. ін. Є чимало даних, які підтверджують, що наведені характеристики нейронної активності змінюються закономірним чином зі зміною параметрів стимулу. Проте проблема кодування не зводиться тільки до аналізу різних варіантів імпульсної активності нейронів. Вона набагато ширша і потребує поглибленого аналізу.

Попри те, що даних про механізми детектування в зоровій модальності явно недостатньо, проте багато дослідників розглядають принцип нейронного детектування як універсальний принцип будови і функціонування всіх сенсорних систем, особливо зорової.

Детекторний принцип кодування покладено в основу узагальненої моделі зорової системи, що виконує активний синтез для внутрішнього відображення зовнішнього стимулу. Модель відтворює всі етапи процесу оброблення інформації від виникнення збудження на виходах фоторецепторів до формування цілісного образу. Інформаційний потік у моделі перетворюється за допомогою декількох типів формальних нейронів (детекторів, нейронів-гностиків, нейронів-модуляторів, командних, мнемічних і семантичних нейронів), з’єднаних між собою стабільними і пластичними зв’язками двох типів: інформаційними і модулювальними.

Передбачається, що зовнішній подразник через органи чуття створює розподілене збудження на виході рецептора. У результаті первинного аналізу з цього потоку збудження виділяються окремі ознаки стимулу. На наступному етапі відбувається організація цілісного образу, в ході якого в зоровій системі людини за окремими фрагментами виникає гіпотеза про те, що це може статися. Гіпотетичні уявлення про об’єкт (очікуваний образ) витягується з пам’яті і зіставляється з тією інформацією, яка надходить із сенсорної системи. Далі приймається рішення про відповідність або невідповідність гіпотези об’єкта, перевіряються ознаки, що уточнюють гіпотезу.

Концепція частотної фільтрації. Зорова система містить й інший передбачуваний механізм сприйняття: частотну фільтрацію. Передбачається, що зорова система, насамперед кора мозку, налаштовується на сприйняття просторової інформації різного частотного діапазону. Інакше кажучи, допускається, що зорова система людини містить нейронні комплекси, які наділені властивостями двовимірних просторово- частотних фільтрів, що аналізують параметри стимулу за принципом, який описується розкладанням Фур’є. Причому існує множина «вузьких» фільтрів, налаштованих на сприйняття різних просторових частот.

Перевага системи, що ґрунтується на частотному аналізі, полягає у спрощенні пізнавання відомих об’єктів, які мають збільшені або зменшені розміри. При цьому передбачається, що в системі пам’яті фіксується тільки гармонічний склад (хвильові складові, отримані в результаті розкладання), він не залежить від реального розміру об’єкта і це робить пізнання стимулу економнішим.

Обидві концепції (детекторна і частотної фільтрації) не дають чіткої відповіді на питання: як з деякої кількості елементів, будь це реакції

нейронів-детекторів або коефіцієнти Фур’є, створюється цілісний образ. Тобто невизначеним залишається механізм візуального синтезу і константного зорового образу.

Один із засновників детекторної концепції Д. Х’юбел характеризував проблему розпізнавання видимих об’єктів, виходячи із припущення, що клітини, переходячи до більш центральних рівнів, стають більш спеціалізованими. Таким чином, на певному рівні можуть знайтися клітини, що реагують на один єдиний конкретний образ. Таке припущення, яке називається «теорією клітини образу», не виявиться дійсним, оскільки не можливо виявити окремі клітини для конкретних властивостей образу (форми, кольору, текстури тощо), а також встановити адресати, яким «клітини образу» посилали б свої вихідні сигнали.

Як можливе рішення пропонується такий механізм. Сприйманий об’єкт активує певну групу клітин - «нейронний ансамбль», кожен член якого може належати також до інших ансамблів. Оскільки відомо, що руйнування невеликої ділянки мозку зазвичай не призводить до зникнення певних спогадів, доводиться припускати, що клітини одного ансамблю не зосереджені в одній кірковій зоні, а розкидані по багатьох зонах. Таким чином, «бабусі», що займається шиттям», має відповідати більший ансамбль, що включає бабусю за визначенням, особу бабусі та процес шиття. Пропонована схема має швидше гіпотетичний характер. Разом з цим експериментально доведено існування спеціалізованих нейронів у мозку людини. Численні дані такого роду були отримані в клінічних дослідженнях Н. П. Бехтеревої із співробітниками (1985— 1988 рр.). Більш того, ними був сформульований загальний психофізіологічний принцип, відповідно до якого кодування змісту психічної діяльності здійснюється комбінаціями частот імпульсної активності в патернах розрядів нейронів мозку і в характеристиках їх взаємодії. Зокрема, наприклад, було показано, що патерни поточної частоти розрядів нейронів деяких структур мозку у процесі сприйняття вербальних стимулів здатні відображати акустичні і загальні смислові характеристики слів.

Проте в дослідженнях сприйняття, виконуваних за допомогою реєстрації активності нейронів, проблема формування і пізнання образу залишається мало вивченою.

Синестезія (від грец. syn isthesis - сумісне відчуття, одночасне відчуття, на противагу «анестезії» - відсутності яких-небудь відчуттів) - це особливий феномен людського сприйняття. Він полягає в тому, що враження, що відповідає певному подразнику органів чуття, супроводжується іншим, додатковим відчуттям або образом. Типовий приклад прояву синестезії - «кольоровий слух» і звукові переживання під час сприйняття кольору. У тій або іншій формі все це трапляється досить часто, проте людей, по-справжньому переконаних у тому, що «п’ятірка - саме жовта або зелена», а «понеділок - сірий або коричневий», не так уже і багато. Примітно, що подібні асоціації зовсім не однотипні у різних індивідуумів і з однією і тією ж тональністю можуть поєднуватися, наприклад, різні колірні уявлення.

Види синестезії розрізняють передусім за характером виникалих додаткових відчуттів: зорові (фотізми), слухові (фонізми), смакові, дотикові і т. ін. Вони можуть виникати або вибірково, тільки на окремі враження, або ж поширюватися на майже всі відчуття від яких-небудь органів чуття. Пік інтересу до цього феномену припав на рубіж ХІХ і ХХ ст. Тоді змішенням відчуттів активно цікавилися не лише медики і психологи, але й люди мистецтва. Характерним прикладом синестезії є сприйняття музики деякими композиторами і поетами. Колись це привело музиканта Олександра Скрябіна до думки про «синтетичне мистецтво», коли б музичній тональності відповідали б певні кольори (симфонічна поема «Прометей», 1910), а французьких символістів (Поль Верлен, Артюр Рембо, Шарль Бодлер) - до створення знаменитих сонетів, присвячених звукам і квітам. «Синестетиками» вважають багато поетів, письменників і художників, на перший погляд дуже різних: Василя Кандінського, Льва Толстого, Максима Горького, Марину Цвєтаєву, Володимира Набокова, Бориса Пастернака, Андрія Вознесенського та ін.

«Синестетичні» асоціації можуть бути химерними, непередбачуваними і фантастичними, навіть «надприродними». «Цілком нормальні» у всьому іншому люди, з дитинства «уражені» синестезією, заявляють часто у вельми категоричній формі, коли букви, слова і числа мають природжені кольори. Причому навіть коли їх тестують багато років опісля, вони дотримуються таких самих асоціацій. Проте механізм формування всіх цих «відповідностей» досі повністю не виявлений.

Нове дослідження сліпих від народження і осліплих з віком людей, проведене Меган Стівен і її колегами з Оксфордського університету, показало: при тому, що роль генів у цьому явищі залишається істотною, вона може виявитися не визначальною. Група Стівена обстежувала шістьох осіб, що осліпли вже в зрілому віці і мають «синсестетичні» здібності. Причому троє з них перетворилися на «синестетичні феномени» тільки після того, як зовсім осліпли.

Група вчених з університету Дартмута (США) провела сканування мозку, щоб зрозуміти, які його частини активуються під час споглядання фотографій людини з виразом злості або страху на обличчі. Раніше вченим вдалося показати, що ділянка мозку, названа амигдалином (або мигдалиною мозочка), відіграє ключову роль у розпізнаванні емоцій, подібних до тих, які відображені на цих обличчях. Дослідників зацікавило, що відбувається з мозком, якщо погляд зображеної на фотографії людини відведений таким чином, що дивиться прямо в очі. Виявилось, що якщо погляд відведений, то мозкова активність стає значно більшою, коли на фотографії показано зле обличчя. Якщо ж особа перелякана, то набагато більшу активність викликає зображення погляду, направленого в очі.

Дослідники припускають, що пояснення криється у відчутті небезпеки, якщо сигнал небезпеки виходить з невизначеного джерела, від мозку вимагається більше зусиль, щоб його обробити.

Здатність людей бачити оточуючий світ викликана характерною мозковою діяльністю, у результаті якої постійно генеруються якісь віртуальні відчуття. Такий висновок був зроблений ізраїльськими ученими на основі вивчення сплячих котів.

Навіть тоді, коли очі тварин були закриті, дослідники продовжували реєструвати спонтанні форми активності нейронів, подібні до тих, які викликають реальні події. Дивно, але мова йде про первинну зорову зону кори головного мозку - ділянки, яку, як раніше вважалося, винятково пасивно реєструють візуальні стимули.

Щоб зробити це відкриття, Тал Кенет і його колеги з наукового інституту Вейцмана застосували чутливі до електричної напруги флуоресцентні фарбники, нанесені на поверхню головного мозку кота, приспаного за допомогою знеболювальних засобів. Ці фарбники змінюють колір нервових клітин (невроцитів, нейронів), що розглядаються під мікроскопом, залежно від ступеня випробовуваного збудження.

Подібно неправильно налаштованому екрану телевізора, що породжує мерехтливі випадкові зображення, кора головного мозку, який перебуває у стані спокою, часом спонтанно відтворює яскраві картини зовнішнього світу. Це виглядає так, ніби очі у цей момент були розплющені і бачили реальні об’єкти. Ідеться не про сновидіння, оскільки описувані процеси проходять на достатньо низькому рівні в звичайному ланцюжку оброблення інформації, нібито уявні картинки стрибали б прямо перед закритими очима. Значення цих внутрішніх «залишкових явищ» залишаються поки не вивченими. Вони можуть, наприклад, відображати спогади, неявні очікування, передчуття або просто предмети, потенційно важливі для суб’єкта.

Такі віртуальні сцени могли б навіть бути своєрідними «прогнозами» їхнього мозку щодо того, як навколишній світ повинен виглядати в той або інший момент часу. Сенсорна стимуляція у такому разі може щоразу модернізувати такі упереджені думки - і людина після цього по- іншому дивиться на світ, коли знову розплющує очі.

Наприклад, коли людина бачить крихітну плямочку на стіні, і вона має зрозуміти, муха це чи ні, якась ділянка поверхні її мозку протяжністю декілька міліметрів збуджується. Сотні тисяч нейронів, що активізувалися, спільно допомагають з’ясувати, що ця плямочка нагадує, які її властивості: чи темна вона, зелена, пухнаста, чи витягнута по вертикалі або горизонталі. Деякі нервові клітини надзвичайно збуджені, коли плямочка вертикальна, інші реагують більше на горизонтальні або діагональні об’єкти. Отже, вертикальна плямочка породжує острівки якихось дуже активних нейронів у морі спокійніших, тоді як похила плямочка відтворює в цілому іншу кінцеву структуру. Нейробіологи називають такі площинки в корі «картами орієнтації».

Досі вважалося доконаним, що мозок не проводить ці «карти», коли очі закриті. Активність, що продовжується, у корі сприймалася як випадкове явище, подібне до завад на екрані телевізора, відімкненого від антени. Інтригуючим виглядає висновок про те, що мозок, імовірно, просто методично «прокручує» свої внутрішні зображення. При цьому виявляються задіяні та характерні, пов’язані з тією або іншою картинкою, «карти орієнтації» - одна за одною, - що і вдалося спостерігати ізраїльським дослідникам.

Нові дані рішуче підтримують теорії «низхідного» механізму сприйняття, вважає Даріо Рінгач з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Теорія, що переважала дотепер, спиралася винятково на концепцію «висхідного» сприйняття, за якого інформаційні потоки, що надходять від очей, потім піддаються більш високорівневому обробленню в спеціальних мозкових центрах. Наприклад, сліпа від народження, Мішель Томас може «бачити» стіни і двері свого будинку, визначати ввімкнене чи вимкнене світло і навіть відрізняти лазерний диск від флопі-диска. Вона навчилася всього цього за тиждень використання нової революційної системи. Розроблену голландцем Пітером Мейєром, співробітником науково-дослідного відділу компанії Philips, систему називають vOICE. Вона перетворює зображення, зняті на камеру, в складну систему звуків, які потім передаються користувачу через навушники (рис. 4.16).

Рис. 4.16. Комп’ютерна реконструкція однієї секунди звуку, що виробляється системою vOICE

Весь набір складається з камери-телефону, що прикріплюється до голови людини, стереонавушників і портативного комп’ютера.

Мейєр спирається на адаптацію людського мозку. Він сподівається, що сліпі навчаться реконструювати в думці образи, які вони отримують у вигляді звуку, і завдяки цьому фактично зможуть бачити.

«Ми припускаємо, що мозку зрештою все одно, на якому «носії» він отримує інформацію, важливим є зміст цієї інформації», - говорить Мейєр.

«Врешті-решт, сигнали, що створюються оптичним нервом, нічим не відрізняються від решти. Те, що ви бачите - насправді вдає із себе конструкцію, яку ваш мозок створює зі всіх цих сигналів», - продовжує учений.

vOICE використовує кардинально інший підхід, ніж так звані біонічні очі, що імплантуються в мозок або сітківку ока.

Нова система не припускає хірургічного втручання, створює набагато точніші зображення (до декількох тисяч пікселів) і не залежить від органів зору людини. Більш яскраво забарвлені предмети проводять більш високочастотний звук, а вбудований визначник визначає колір предмета.

Система не дозволяє «побачити» швидко рухомі предмети або розпізнавати написане дрібним шрифтом, вона дає змогу розпізнавати будівлі, читати вивіски і навіть дивитися телевізор.

Порівнюючи це з вивченням іноземної мови, Мейєр вважає, що через якийсь час користувачі призвичаяться до перетворення звукової картини у візуальну і зможуть робити це «на автоматі», не замислюючись.

Кевін О’ріган з Французького національного наукового центра оцінює перспективи використання vOICE. Він вважає, що, будучи вдосконаленою, система може принаймні стати сурогатним зором для повністю сліпих, а зір - це широкосмугова система і невідомо, чи можна буде досягти такої ж широкосмуговості за допомогою інших систем. «Блу Едж Булгаріа» вже розробила спрощену, але при цьому зручну у використанні версію програмних продуктів vOICE для телефону Nokia 3650.

Є такий міф: нібито людина використовує всього 10 % можливостей свого мозку. І ось американські учені дійсно виявили, що приблизно 80 % «мозкових потужностей» вирішують завдання, абсолютно їй невідомі.

Цікаво, що ця таємна підсвідома діяльність (можливо, це перероблення думок і досвіду людини) не відбувається в «наймолодших мізках».

«Ми виявили нервову діяльність, яка по-справжньому здивувала нас», - признається Майкл Віліки, ад’юнкт-професор з університету Ро- честера, який, прагнучи з’ясувати, як нейрони «розшифровують» світ людини і як формується сприйняття нею дійсності, разом зі своїми колегами провів експерименти на 12 тхорах. Для цього вчені упровадили в ділянку кори головного мозку, яка обробляє візуальну інформацію, електроди і контролювали активність мозку тварин у ході перегляду кліпів з телефільму «Матриця», телевізійних завад, а також у той час, коли тхори сиділи в коморі - у повній темноті.

У дослідах брали участь три групи тхорів: дитинчата, що тільки- тільки розплющили очі (це відбувається через 30 днів після народження), молоді самці та дорослі тварини.

Новонароджені тхори у відповідь на візуальні подразники не продемонстрували майже ніяких «мозкових зразків», пов’язаних з побаченим. Судячи з усього, із завданням це побачене правильно осмислити молодий мозок повною мірою справитися не може - чогось не вистачає. Учені зазначають, що це нагадує діслексію.

Друга група особливих сюрпризів не виявила. Якусь діяльність у мізках старших тварин було зафіксовано, але відмінностей між сидінням у темноті та перегляданням «Матриці» відзначити так і не вдалося.

Проте, коли кіно або завади дивилися дорослі тхори, активність діяльності їх мозку збільшилася на 20 % і «відобразила» зображення, які вони бачили.

Більш того, старше покоління тхорів ще раз здивувало професора. Помістивши тварин в темну кімнату, Віліки чекав, що діяльність їх візуальних нейронів буде слабкою.

Невропатологам давно відомо, що навіть у темноті в мозку відбуваються певні дії, які раніше ніколи не досліджувалися.

Отже, жодних дій мозку, що корелюються з його дією при обробці візуальних образів, ці тхори не показали. Проте на 80 % кори мозку тхорів відбувалися процеси, які характерні при обробці мозком візуальної інформації.

М. Віліки пояснює це так: коли ми дорослішаємо, мозок вчиться ідентифікувати зовнішні зображення відповідно до нашого внутрішнього розуміння світу. Тоді як молодий тхір (або дитина) не здатен розрізнити завади від кінофільму.

«Це означає, що у мозку дорослої особини, навіть за відсутності зовнішньої візуальної інформації продовжуються процеси оброблення, якими займаються ті самі 80 % кори головного мозку - говорить учений. - Ми вважаємо, що коли людина закриває очі, ваше візуальне оброблення вже досягає 80 %. Коли ж ви відкриваєте очі - діяльність мозку досягаєте 100 %. Постає важливе питання: чим займається мозок за умови відсутності зовнішніх візуальних образів? Очевидно, в ньому відбуваються досить важливі процеси» [40].

Дорослі ж мають «історію бачення», тому вони інтерпретують зовнішній світ на 80 % за рахунок внутрішньої роботи мозку. Око збирає зображення, мозок їх обробляє, але 80 % діяльності можуть працювати з уявленням про світ, вже наявним у мозку.

Загальновідомий факт, що сліпі люди як компенсацію за відсутність зору отримують (виробляють у собі) вражаючий слух. А ось яким чином вони його отримують (виробляють) - на це питання спробували відповісти учені з Канадського університету Монреаля. Вони стверджують, що у сліпої людини зорові зони головного мозку - очевидно через брак роботи за прямим призначенням - починають брати участь у визначенні джерела звуку. Отримані дослідниками результати вперше виявили зв’язок між підвищеним слухом у сліпих і збільшенням активності у них зорової кори мозку.

Участь в експериментах взяли 19 добровольців, з яких 12 були сліпими від народження або втратили зір у ранньому дитинстві. Учені усадили випробовуваних перед рядом із 16 звукових колонок, які відтворювали звуки тривалістю в лічені частки секунди. Завдання було надскладне: добровольцям необхідно було визначити, з якої саме колонки доносився кожен звук. При цьому дослідники вмикали по одній колонці в довільному порядку.

Жоден зі зрячих з таким завданням не зміг справитися. Зате п’ятеро сліпих зуміли визначити джерело звуку з точністю до 15°. І навіть після того, як цим п’ятьом затулили по одному вуху, вони продовжували досить точно вказувати напрям звуку.

Залучивши засоби сучасної техніки, зокрема позитронну томографію, учені визначили, що виконання цього завдання п’ятьма учасниками експерименту супроводжувалося підвищеною активністю зорової зони головного мозку, на відміну від інших учасників.

Нейрофізіолог Франко Лепор, один з керівників експерименту, стверджує, що це дослідження якнайкраще проілюструвало пластичність людського мозку. Мозок сліпих від народження (що осліпнули в ранньому дитинстві) зазнає реорганізації, після якої ці люди можуть максимально використовувати звук як орієнтир в навколишньому середовищі, що і дозволяє їм пристосуватися до життя без зору.

Наукові тести виявили «внутрішній зір» у мозку незрячого художника з Туреччини Есрефа Армагана, який з народження не бачив навіть світла, але з вражаючою реалістичністю малює будинки, тварин і пейзажі, яких він ніколи не бачив.

Сканування головного мозку Армагана показало, що в процесі малювання «включається» зорова ділянка кори головного мозку майже так само, як і зрячої людини. Інакше кажучи, сліпа людина може уявити той або інший образ так, як ніби вона колись його бачила. Причому ці зорові образи вона запам’ятовує і може їх згодом відтворити.

Тестування Армагана проводилися в США. Феноменальний художник пише картини пальцями рук, накладаючи на полотно фарбу одного кольору, а потім, після її повного висихання, інші кольори, що створило унікальну художню техніку. Спочатку Армаган пише нарис. Він проводить по поверхні полотна клином, що залишає неглибоку канавку, яку майстер тут же промацує пальцями і перевіряє правильність намальованих форм.

Відчуття кольору, як відзначає журнал, художник досягнув простим запам’ятовуванням відповідностей зі слів зрячих людей. Наприклад, Армаган раніше думав, що якщо предмет червоний, то і тінь від нього має бути такого ж кольору. Тільки з побічних пояснень він запам’ятав, що небо - блакитне, море - синє, а трава - зелена.

Есреф Армаган народився в бідній сім’ї в Стамбулі, не міг ходити в школу і ніхто спеціально не вчив його малювати. Шестирічним хлопчиком Есреф сам узяв у руки олівець, а з 18 років почав писати масляними фарбами за допомогою пальців. У 42 роки художник став використовувати гуаш, що швидко засихала. Завдяки своїм картинам Армаган прославився не тільки в Туреччині, але і здобув популярність за кордоном.

Професор Жіслен Даньєлі з університету Джона Хопкінса в Балті- морі продемонстрував громадськості «штучне око» - прилад, за допомогою якого навіть безнадійно сліпій людині можна повернути зір.

«Біонічне» око має ширину 3 мм. Людина з таким імплантатом повинна носити спеціальні окуляри з відеокамерою. Світловий сигнал проходить через камеру і передається на невеликий безпровідний комп’ютер, де він обробляється і надходить на електронний світлоді- одний екран окулярів, а потім у вигляді інфрачервоного зображення відбивається на чип. Чип, подібно до живих клітин сітківки, перетворює світловий сигнал на електричний і передає його в зоровий нерв.

Кожен мікроелектрод відповідає за формування одного піксела. Відповідно чим більше таких подразників, тим чіткішою виходить «картинка». Продемонстрований професором Даньєлі прототип працює поки з невеликою кількістю електродів, проте готовий зразок зможе видавати вже від 50 до 100 пікселів. Це небагато, особливо якщо порівнювати з мультимегапіксельними цифровими камерами сучасних мобільних телефонів, але, як стверджує Даньєлі, достатньо, щоб істотно полегшити життя людині, змушеній пересуватися навпомацки. Прилад досить чутливий, щоб колишній сліпий зміг знайти двері або спокійно пройти через кімнату, заставлену меблями.

На думку пана Даньєлі, розроблений ним прилад може виявитися особливо корисним для людей з макулярною дегенерацією сітківки - найчастішою причиною сліпоти. Макула - центральна ділянка сітківки - відповідає за центральний зір (включаючи можливість розрізняти дрібні деталі та сприймати кольори).

Натепер у світі налічується 1,5 млн незрячих людей, сліпота яких зумовлена пігментозним ретинітом, і ще 700 тис. людей із західних країн щорічно захворюють на макулярну дегенерацію. Обидві ці хвороби спричиняються руйнуванням сітківки - у хворих гинуть світлочутливі клітини - палички і колби, що перетворюють світлові промені на нервові імпульси, але залишаються непошкодженими шляхи, що проводять нервовий сигнал.

Проте дегенерація макули приводить до поступової, але незворотної втрати зору. Гострота зору 20/20 вважається нормою, а 20/400 - повна сліпота. Лікареві Даніелю Паланкеру, що займається розробленням біонічного ока, і його команді вдалося досягти значення 20/80. «Якщо зір становить 20/80, можна розрізняти великі предмети і вести незалежний спосіб життя, що, на думку Паланкера, є величезним кроком вперед».

Очікується, що протягом найближчого року Даньєлі зможе випробовувати пристрій на людях без збитку для їх здоров’я, але після того, як Паланкер і його команда ретельно протестують імплантанти більшого розміру на тваринах, більших від щурів.

Наведемо ще один приклад. Американський вчений Вільям Добель розробив комп’ютерну систему, що допомагає сліпим людям бачити. Система є пристроєм з телекамерою у вигляді окулярів і невеликого комп’ютера, що закріплюється на поясі. Комп’ютер, приєднаний до мозку людини за допомогою 68 платинових електродів, обробляє сигнал з камери, закріпленої на голові, і передає його безпосередньо мозку.

Те, що «бачить» людина, яка прозріла таким чином, не можна назвати повноцінним зором - розрізняються тільки відносно великі об’єкти, що контрастують з навколишнім фоном. Але цього може бути цілком достатньо, щоб розпізнавати, наприклад, як дверні отвори, фігури людей і навіть великі букви.

Можливості нової системи були продемонстровані добровольцем на ім’я Джері. Йому 62 роки, він осліпнув у віці 36 років. У кімнаті, де проводився тест, Джері знайшов шапку, що висіла на стіні, потім розшукав манекен і надів на нього знайдену шапку.

Вільям Добель хоче розробити на основі свого апарата систему, що дозволяє сліпим людям підключатися безпосередньо до комп’ютера і сприймати цифрову інформацію без перетворення її в зорові образи. Таким чином, люди, позбавлені зору, зможуть працювати з комп’ютерами і комп’ютерними мережами. Розробник вважає таку можливість навіть важливішою, ніж можливість орієнтуватися у фізичному просторі.

Комп’ютери, придатні для такої роботи, з’явилися відносно недавно. За словами Добеля, раніше апарати, здатні виконувати подібні обчислення, могли мати не менше ніж три метри завдовжки, один метр завширшки і півтора заввишки. Важив такий пристрій приблизно 800 кг, і ні про яку портативність мови йти не могло. Водночас інший пацієнт Добеля, що осліпнув 60 років тому, не зміг нічого «побачити» завдяки новій системі. Вважають, що його мозок за давністю «забув» значення сигналів, які передавали зорову інформацію. Отже, сподіватися, що пристрій зможе допомогти людям, сліпим від народження не доводиться.