Искусство создавать зрение

Это вторая лекция из дискуссии «Биотехнологии и практики Art, Science & Technology» , проходившей в рамках публичной программы первой в России премии в области научно-технологического искусства  ASTA | ART, SCIENCE & TECHNOLOGY AWARD.

Выступление Андрея Демчинского, кандидата медицинских наук, эксперта в области биоинженерных систем для восстановления зрения, руководителя проекта «Мозг/VR», CEO компании NOE и руководитель медицинских проектов Лаборатории «Сенсор-Тех», стало профессиональным экскурсом в сферу протезирования зрения. 

В мире около 47 миллионов слепых людей. Медики и учёные имеют в арсенале несколько способов исследования этой проблемы: 

• Стволовые клетки – использование собственных стволовых клеток, чтобы выращивать нужную ткань
• Протезы, которые заменяют функцию погибших тканей с помощью искусственных малых токов
• Оптогенетика – Трансформация нейронов-проводников в новые фоторецепторы

Протезы эволюционировали из практичных в подобные конечностям, из тяжеловесных в легковесные, в механически сложные инженерные системы, которые имитируют подвижность стопы. Помимо восстановления функций привычных для человека, стали востребованы решения для расширения возможностей человека, например, протезы для скалолазов. 

Историческим аспектом глазного протезирования можно обозначить эксперименты и исследования Иоганна Пуркинье. Принято считать, что именно он описал фосфены (пятна света), которые получил через эксперимент с аккумулятором, когда пропускал электрический ток через голову. Таким образом, он получил искусственно созданное зрительное ощущение. 

Глаз – часть мозга, выведенная наружу. Мы видим не глазами, а мозгом. 

Логичным этапом развития протезирование стали воздействия на мозг и появление ретинальных и кортикальных протезов (для стимуляции коры головного мозга, а не сетчатки глаза). 

Андрей рассказал о системе Argus II, которой удалось вернуть зрение двум людям с генетическим заболеванием пигментный ретинит, что стало большим прорывом для научного знания. В этой системе камера в очках считывает изображение, которое обрабатывается и распадается на пиксели, чтобы после отправиться на вживленную в сетчатку электродную решетку и стимулировать оставшиеся живые клетки.  

Проект ELVIS, в котором на данный момент занят Андрей,  может стать первым массовым продуктом в России с имплантированными в мозг электродами на длительный срок. Это разрабатывающийся кортикальный протез для восстановления зрения полностью ослепшим людям. 

Совместно с куратором публичной программы премии Еленой Деми-довой Андрей обозначил несколько художников, которые обращались к теме зрительного восприятия и протезирования: 

• Альфонс Шиллинг «THE VISION MACHINES»
• Стив Мэнн «EyeTap»
• Нил Харбиссон «Cyborg Antenna»
• Вафаа Билал «The 3rd I»
• Роб Спенс «Eyeborg»

Вопросы из зала:

Если компания разорилась и прекратила производить и обслуживать импланты, с которыми люди уже живут? – Импланты биосовместимы. Это не страшно и решается хирургами. 

Мы знаем что художники экспериментируют с визуалом и иллюзией, а в случае, например, с Альфонсом Шиллингом, мы надеваем очки, которые показывают не привычную  реальность, а совсем иную. При этом если будет создан аппарат, который при длительном ношении меняет зрение, то будет ли зрение адаптироваться? – Здесь вспоминается школьный курс физики. Закон термодинамики, когда система стремится к состоянию меньшей энергии. Человек склонен к понятным вещам, но если ему создавать постоянный динамичный контекст, то он будет в стрессе. Зрение было придумано, чтобы человек мог выживать. Человек будет находиться в стрессе, кто-то «отвалится», а кто-то будет привыкать и жить в режиме постоянной адаптации, в постоянном привычном хаосе. 

Можно ли глазные импланты внедрять с рождения? – Открытый вопрос. С одной стороны есть слуховые импланты, которые могут быть внедрены с рождения. Нам кажется, что со зрением может быть похожий эффект, теоретически это возможно. Но есть фундаментальные работы, которые показывают сложности с этим. Если человек с рождения не видел, но уже взрослый, то зависит на сколько развита зрительная кора. Возможно, человек начнет видеть сигнал, возможно — нет. Есть этический вопрос: кому-то надо дать своего ребёнка, чтобы ему поставили электрод. Этот вопрос за скобками, до того этапа, когда технология будет хорошо отработана.

Как близко то самое время, когда всё будет отработано? – Надо будет подождать ещё лет 15, я предполагаю. Это связано с регламентами. Поскольку мозговых имплантов сейчас на рынке нет, есть только одна компания, которая вышла на клинические испытания. Сначала она попадёт на рынок, у нас это 2026 или 2027 год, дальше она должна наблюдаться долгосрочно, чтобы проверить, как мозг реагирует. Потом уже можно переходить на инженерные процессы, новые материалы, которые тягучие, череп ведь  увеличивается. 

📍 Полную запись лекции можно посмотреть по ссылке: https://vk.com/video-217173088_456239042