Όραση Προβλήματα: Η νέα τεχνολογία ηχητικής πλοήγησης επιτρέπει στους τυφλούς να πλοηγηθούν

New sound navigation technology enables the blind to navigate

Η νέα τεχνολογία ηχητικής πλοήγησης επιτρέπει στους τυφλούς να πλοηγηθούν





Όραση Προβλήματα: Μια νέα μελέτη ερευνητών του Ινστιτούτου Εγκεφαλικής Γνώσης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Ράιχμαν υπό τη διεύθυνση του καθηγητή Amir Amedi έδειξε ότι οι περιοχές οπτικής πλοήγησης στον εγκέφαλο μπορούν να ενεργοποιηθούν με τη χρήση ήχου. Διασχίζοντας λαβύρινθους χρησιμοποιώντας ηχητικές πληροφορίες αντί για οπτικές πληροφορίες μετά από εκπαίδευση, ενεργοποιήθηκαν περιοχές οπτικής πλοήγησης. Το εύρημα αυτό έχει πολλές συναρπαστικές συνέπειες, μεταξύ των οποίων ότι τα ευρήματα καταρρίπτουν τη θεωρία των κρίσιμων περιόδων που έχει βραβευτεί με Νόμπελ και παρέχουν νέες δυνατότητες για τη γνωστική εκπαίδευση με σκοπό την πιθανή ανίχνευση και πρόληψη της νόσου του Αλτσχάιμερ.







Η ομάδα διεξήγαγε τα τελευταία χρόνια μια σειρά μελετών που αμφισβητούν τις συμβατικές πεποιθήσεις σχετικά με τη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου- υποστηρίζοντας ότι ο εγκέφαλος χωρίζεται κατά καθήκοντα, αντί για τον κοινώς αποδεκτό διαχωρισμό κατά αισθήσεις (περιοχή όρασης, περιοχή ακοής κ.λπ…). Οι μελέτες αυτές χρησιμοποίησαν Συσκευές Αισθητηριακής Υποκατάστασης (SSDs), οι οποίες είναι αξιοσημείωτα εργαλεία που μεταφέρουν αισθητηριακές πληροφορίες από μια αίσθηση μέσω μιας άλλης αίσθησης. Για παράδειγμα, οι Συσκευές Αισθητηριακής Υποκατάστασης SSDs μπορούν να βοηθήσουν τα άτομα με προβλήματα όρασης να “δουν” μετατρέποντας τις οπτικές πληροφορίες σε ήχους. Μετά από εκπαίδευση, τα άτομα μπορούν να αναγνωρίζουν σχήματα, θέσεις αντικειμένων, λέξεις, γράμματα, ακόμη και πρόσωπα όταν αναπαρίστανται μέσω του ήχου. Η εκπαίδευση στις Συσκευές Αισθητηριακής Υποκατάστασης SSDs έχει αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματική ακόμη και σε άτομα ηλικίας 40-60 ετών+, θέτοντας υπό αμφισβήτηση την ιδέα ότι υπάρχουν κρίσιμες περίοδοι για την ανάπτυξη των αισθήσεων. Η κλασική θεωρία των κρίσιμων περιόδων υποδηλώνει ότι οι αισθήσεις μπορούν να αναπτυχθούν μόνο νωρίς στη ζωή, κατά τη διάρκεια της παιδικής ηλικίας, μέσω της έκθεσης σε εικόνες, ήχους κ.ο.κ. Και αν δεν αναπτυχθούν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν αργότερα στη ζωή. Το γεγονός ότι οι Συσκευές Αισθητηριακής Υποκατάστασης SSD μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αποτελεσματική εκπαίδευση μέχρι και την ενήλικη ζωή, υποδηλώνει ότι η θεωρία των κρίσιμων περιόδων πρέπει να αναθεωρηθεί.

Πηγαίνοντας το θέμα στα άκρα, αυτό το σώμα ερευνών έχει δείξει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να επαναπρογραμματιστεί μέσω αυτής της εκπαίδευσης, έτσι ώστε οι οπτικές περιοχές του εγκεφάλου να μπορούν να ενεργοποιηθούν ακόμη και σε άτομα με μηδενική οπτική εμπειρία. Αυτές οι μη επεμβατικές συσκευές, οι Συσκευές Αισθητηριακής Υποκατάστασης SSD, προσφέρουν στους ερευνητές μοναδικές ευκαιρίες να παρατηρήσουν πώς ανταποκρίνονται διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου όταν οι σχετικές πληροφορίες προέρχονται από μια άλλη αίσθηση. Χρησιμοποιώντας λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fmri), οι ερευνητές σε αυτή τη νέα μελέτη εξέτασαν τον αντίκτυπο της χρήσης των SSDs στις οπτικά οργανωμένες περιοχές του εγκεφάλου με αμφιβληστροειδοτοπική οργάνωση, στην προκειμένη περίπτωση συγκεκριμένα στην περιοχή V6, η οποία είναι υπεύθυνη για την οπτική πλοήγηση και την αντίληψη της κίνησης. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δείχνουν ότι μέσω σύντομης εκπαίδευσης με το EyeCane, μία SSD που μεταφέρει χωρικές πληροφορίες για το οπτικό περιβάλλον μέσω ήχων, ακόμη και όσοι είναι εκ γενετής τυφλοί μπορούν να αναπτύξουν επιλεκτική ενεργοποίηση στην περιοχή V6.



Η μελέτη υποστηρίζει περαιτέρω την ιδέα ότι, παρά τα χρόνια ή τη διάρκεια της ζωής στην τύφλωση, ο εγκέφαλος έχει τη δυνατότητα να επεξεργάζεται οπτικές εργασίες και ιδιότητες, εάν χρησιμοποιηθούν οι κατάλληλες τεχνολογίες και η κατάλληλη εκπαίδευση. Επιπλέον, η μελέτη διαπίστωσε ότι η περιοχή περιέχει κινητικούς νευρώνες που είναι υπεύθυνοι για την εγωκεντρική πλοήγηση. Είναι σημαντικό ότι τα ευρήματα αυτής της μελέτης μπορεί να έχουν επιπτώσεις στη βελτίωση της ανίχνευσης και της πρόληψης της νόσου του Αλτσχάιμερ. Τα χωρικά ελλείμματα είναι ένα κοινό πρώιμο σύμπτωμα της νόσου του Alzheimer και η πλοήγηση και η χωρική νόηση βασίζονται στο V6 μεταξύ άλλων περιοχών του εγκεφάλου. Το γεγονός ότι η V6 μπορεί να αναπτύξει την επιλεκτικότητά της για την πλοήγηση απουσία οπτικής εμπειρίας, όπως παρατηρήθηκε στους εκ γενετής τυφλούς συμμετέχοντες που χρησιμοποίησαν το EyeCane SSD, υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχουν τρόποι εκπαίδευσης και ενίσχυσης των ικανοτήτων πλοήγησης σε άτομα που διατρέχουν κίνδυνο για τη νόσο Αλτσχάιμερ, όπως οι ηλικιωμένοι ή τα άτομα με ήπια γνωστική εξασθένηση. Επιπλέον, με την καλύτερη κατανόηση των νευρικών μηχανισμών που διέπουν την ανάπτυξη και τη λειτουργία της χωρικής πλοήγησης, ίσως μπορέσουμε να εντοπίσουμε πρώιμους βιοδείκτες και στόχους για παρεμβάσεις που αποσκοπούν στην πρόληψη ή την επιβράδυνση της εξέλιξης της νόσου του Alzheimer. Η εργασία δημοσιεύεται στο περιοδικό Current Biology.